О БАКТЕРИЦИДНЫХ СВОЙСТВАХ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ. РАСТВОРОВ СЕРЕБРА Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ОБЗОРЫ

УДК 615.775.1-014.11-017.77Г

О БАКТЕРИЦИДНЫХ СВОЙСТВАХ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ СЕРЕБРА

Член-корр. АН УССР проф. J1. А. Кульский, канд. биол. наук

О. И. Бершова, канд. мед. наук Е. В. Сотникова, инженер В. А. Слипченко (Киев)

Существует ряд теорий, посвященных механизму бактерицидного действия серебра. Наиболее современная теория Г. Вораца и Е. Тофер-на (Braune et al.) объясняет способность серебра убивать бактерии тем, что его ионы блокируют активные группы бактериальных ферментов (например, сульфгидрильные) и инактивируют их. Выпадение одного или нескольких ферментов выключает функцию целой ферментной системы, например дыхательную, нарушает обмен веществ микроорганизмов и вызывает их гибель.

Исследованиями по изучению бактерицидного действия микроколичеств серебра было установлено, что оно адсорбируется на посуде, а также продолжает действовать на бактерии при посеве и инкубации, что искажает полученные результаты. Это вызывает необходимость специальной очистки посуды и применения нейтрализаторов, прекращающих бактерицидное действие серебра перед посевом исследуемой воды (Chambers и соавторы). В качестве нейтрализатора рекомендовано использовать смесь из 500 мг/л тиогликолята натрия и 730 мг/л тиосульфата натрия. При определении микроколичеств серебра, непрр вышающих 0,01 мг/л, для получения более точных результатов предлагается метод радиохимического контроля с применением радиоактив ного изотопа серебра (Ag110).

Как известно, на бактерицидный эффект серебра оказывают влияние такие факторы, как концентрация этого металла, введенного в воду, степень бактериального загрязнения воды, ее солевой состав, темпера тура, pH, наличие в воде белков, гумусовых веществ и других органических соединений (Л. А. Кульский). Так, Wuhrmann и Zobrisf указы вают, что повышение температуры воды на 10° сокращает время отми рания бактерий в 1,6 раза, а понижение pH на единицу — в 1,55 раза. Увеличение содержания в воде ионов кальция на каждые 10 мг/л сопровождается убыстрением срока, необходимого для отмирания 99,9% бактерий, на 3 мин. По данным тех же авторов, добавление 10 мг/л хлоридов к дистиллированной воде, содержащей 0,06 мг!л серебра, увеличивает время отмирания бактерий на 25%, а добавление 100мг/л— на 70%. Renn и Chesney отмечают, что содержание в воде более 1 мг/л сульфидов исключает применение метода обеззараживания ее серебром. Недостаточное внимание к этим факторам может повлечь за собой

неправильную оценку бактерицидных свойств серебра, как это имело место в работе С. С. Дяченко а сотрудниками.

Действие серебра на бактерии изучено в значительной мере (Л. А. Кульский; Woodward). Из микроорганизмов кишечной группы наиболее устойчива к его действию В. coli commune, которая служит общепринятым индикаторным организмом. Влияние серебра на вирусы изучено еще недостаточно.

В связи с применением серебра и его препаратов для обеззараживания питьевой воды возникла необходимость их гигиенической оценки. Так, Н. А. Рахманина и В. А. Дружинина провели токсикологические исследования кумазина (вещества, содержащего органический препарат серебра и широко применяемого в ГДР для обеззараживания и консервации воды на судах и в колодцах). Авторы подчеркивают высокое бактерицидное и консервирующее действие препарата и отсутствие резко выраженного токсического влияния его на теплокровных животных.

Д. И. Лазаренко с сотрудниками изучали токсические свойства воды, обогащенной ионами серебра, на организм теплокровных животных (крыс) при длительном ее употреблении (в течение 6 месяцев). Концентрация серебра в воде составляла 1—4 мг/л, т. е. была в 20—80 р'аз больше рекомендуемей для обеззараживания питьевой воды. Американский стандарт на питьевую воду (1962) предусматривает верхний предел содержания серебра в питьевой воде 0,05 мг/л, Woodward указывает, что этот предел установлен для полной гарантии от накопления серебра в организме человека.

Серебро как обеззараживающий реагент занимает особое место среди дезинфектантов из-за его способности при введении в воду сохранять бактерицидные свойства сравнительно длительное время. Так, Polak, чехословацкий исследователь, отмечает, что азотнокислое серебро в концентрации 0,05—0,1 мг/л способно убивать бактерии на протяжении 25—30 суток.

Работами, проведенными в Институте общей и неорганической химии АН УССР (Л. А. Кульский с сотрудниками), показана возможность сохранения питьевой воды, обработанной электролитическими растворами серебра (0,2—0,4 мг/л), в течение 8 месяцев без ухудшения ее качества (к концу срока хранения воды концентрация серебра понижается до 0,05—0,1 мг/л). Авторы предлагают этот метод для обработки воды на судах и в безводных районах. Обработку воды серебром при длительном хранении ее на кораблях рекомендуют Woodward и Walter.

Серебро находит все более широкое применение в практике обеззараживания и консервирования воды. Работы по изучению и практическому применению метода обеззараживания воды ионами этого металла ведутся в США, Англии, Швейцарии, ФРГ, ГДР, Чехословакии, Франции, Японии и других странах. Многие европейские фирмы («Angelmi Werken», ФРГ, «Comega», Франция и др.) выпускают иона-торы различной производительности, рекомендуя их для обеззараживания воды в небольших водопроводах и в тех местах, где применение хлора нежелательно и требуется длительное хранение питьевой воды. В Чехословакии налажено производство автоматизированных ионато-ров типа ZUV, которые успешно используют для обеззараживания воды в санаториях, больницах и других учреждениях (Polak, Ohone, Sfuchlik). Все суда, поставляемые ГДР Советскому Союзу, снабжаются ионаторами, обеспечивающими введение 0,05—0,15 мг/л серебра при заправке судов питьевой водой (Walter).

В последнее время метод обеззараживания питьевой воды серебром применяется на городских водопроводах Ирана и ФРГ (Braune и соавторы), для обеззараживания воды в колодцах (Ehrmann), воды

6*

83

для нужд пищевой промышленности в Англии (James), а также для обработки воды в закрытых плавательных бассейнах в ЧССР и СССР (Sfuchlik; Koziorowski; И. С. Харшат).

Наряду с изучением бактерицидного действия электролитических растворов серебра Институт общей и неорганической химии АН УССР проводит работы по аппаратурному оформлению процесса получения этих растворов. Так, еще в довоенные годы были разработаны конструкции ионаторов (от ЛК-21 до ЛК-30 и др., которые использовались в различных отраслях народного хозяйства). В связи с целесообразностью и удобством обеззараживания воды серебром для снабжения питьевой водой небольших групп людей в полевых условиях разработан метод очистки и обеззараживания природных вод при помощи иона-тора ЛК-26 с хлориновым фильтром. Загрязненная вода обрабатывается сернокислым алюминием и активированным углем, фильтруется через хлориновый фильтр и обеззараживается при помощи ионатора ЛК-26 дозой серебра 0,05—0,1 мг/л при времени контакта 30 мин.

В 1963 г. апробирован (с участием представителей Министерства здравоохранения УССР) и принят к серийному производству автоматизированный ионатор ЛК-28 (ИЭМ-50), предназначенный для установки на кораблях дальнего плавания (Л. А. Кульский и соавторы; И.И.Ма-мотенко). Ионаторы ЛК-28 (ИЭМ-50) установлены на морских сухогрузных судах «Бежица» и «Перекоп». Ионатор ЛК-30, предназначенный для обеззараживания воды в плавательных бассейнах, на небольших водопроводах, на предприятиях пищевой промышленности и других объектах, является одной из последних моделей. Первые образцы таких ионаторов установлены в плавательном бассейне Киевского дворца физкультуры и спорта и на Киевском заводе безалкогольных напитков.

Выводы

1. Метод обеззараживания воды серебром все более широко используется в мировой практике.

2. Данные, полученные в последние годы, подтверждают высокую бактерицидность электролитических растворов серебра, превышающую в ряде случаев действие хлора и других сильных дезинфектантов.

3. Результаты исследований и наличие соответствующей аппаратуры делают исключительно перспективным использование электролитических растворов серебра для обеззараживания и консервирования питьевой воды.

ЛИТЕРАТУРА

Дяченко С. С., Починок В. Я., Подрушняк Е. П. Врач, дело, 1963. №7, стб. 109.—Кульский Л. А., С от ни ко в а Е. В., Никитина С. В. и др. Гиг. и сан., 1963. № 1, стр. 99—Кульский Л. А. Серебряная вода. Киев, 1962.— Лазаренко Д. И., Чижов С. В., Козыревская Г. И. и др. Гиг. и сан.. 1964, № 2, стр. 98.—М амотенко И. И. Судостроение, 1963, № 10, стр. 76.—Р а х м а-ни и а Н. А., Дружинина В. А. Гиг. и сан.. 1962, № 4, стр. 84.—л а р ш а т И. С. Гиг и сан., 1962, № 1, стр. 87,—В г a u n е J. F. et al., Die Trinkwassersilberung. München, 1957,—С h а ш b er s C. W., Proctor С. M„ К a ble г P. W., Journ. Am. Wafer Works Ass., 1962, v 54, p. 209. — Koziorowski В., Gospodarka wodna, 1961. т. 21, № 7, стр. 309,—O h o n e R., Hidrotechnika, 1959, т. 4, стр. 138—Pol ak В., Vodai hos-pod, 1959, № 6, стр. l26jl.—R e n n C. E„ Chesnev W. E., Inc on Research on Hyla System of Wafer ResiMection, 1953—1956.—S f и с h í i k H., Gas, vvoda i technica safni-tarna, 1960, т. 34, стр. 167,—Walter К. Schiffbautechnik., 1962, Bd. 12, S. 425,— Woodward R. L., Ibid., 1963, v. 55, p. 68h—W и h r m a n n K-, Z o b r i s f F., Schweiz Z. Hydrol., 1958, Bd. 20, S. 218. ~

Поступила 21/VII 1964 r.