CC BY
3
Следует остановиться и на работах по применению реакции коль-цепреципитации с гаптенами для диагностики наличия патогенных бактерий в воде (Н. Д. Рутштейн, Е. Д. Равич-Биргер, К. Н. Казачина и др.). Показано, что реакция кольцепреципитации с гаптеном значительно дольше регистрирует присутствие дизентерийных бактерий в воде, чем бактериологический анализ. Однако это признается не всеми исследователями (О. С. Гришина и С. М. Капустяк и др.).
В области борьбы с пищевыми токсикоинфекциями и гигиенической оценки пищевых продуктов выяснена роль услцвнопатогенных бактерий в этиологии пищевых токсикоинфекций (П. П. Дьяконов, И. Е. Минке-вич, 3. А. Игнатович и др.). Много ценных работ опубликовано об этиологической роли салмонеллезов при пищевых токсикоинфекциях (В. И. Азбелев, И. В. Шур, Л. Н. Скородумов и др.), по вопросам борьбы с ботулизмом (А. Е. Буова, Е. В. Глотова, К. И. Матвеев и др.). Работы советских бактериологов, эпидемиологов и гигиенистов по изучению рыбного ботулизма получили признание и зарубежных ученых.
Труды советских санитарных бактериологов по гигиеническим вэ-просам оздоровления внешней среды дают право надеяться на дальнейшую успешную работу советских санитарных бактериологов при решении общегигиенических задач укрепления здоровья советского народа — строителя коммунизма.
Поступила 11/Х 1957 г.
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ДЕЙСТВИИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН И МАЛЫХ ДОЗ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
Л. И. Эльпинер
Из Центральной научно-исследовательской лаборатории гигиены и санитарии на водном транспорте и кафедры коммунальной гигиены I Московского ордена Ленина медицинского института имени И. М. Сеченова
Обеззараживание питьевой воды особенно сложно в условиях речного флота, так как на судах не могут применяться водоочистные сооружения. В частности, хлорирование воды в судовых условиях, затруднительно из-за постоянно меняющейся хлорпоглощаемости забортной воды. Использование для названной цели ультразвуковых волн является целесообразным. По материалам А. И. Фальковского, бактерицидный эффект был получен даже в условиях невысокой прозрачности воды.
Бактерицидное действие ультразвуковых волн доказано рядом отечественных и зарубежных исследователей. Следует, однако, указать, что опубликованные работы в большинстве своем посвящены изучению бактерицидного действия ультразвука с общебиологической или микробиологической точки зрения. Санитарно-гигиеническая интерпретация особенно характерна для ряда отечественных работ.
В нашей работе были использованы излучатели, позволяющие вести озвучивание воды при непосредственном контакте ее с излучающей поверхностью вибратора. Для этой цели на магнитострикционные или пьезоэлектрические вибраторы надевались ванночки из органического отекла, приспособленные для протока воды (рис. 1 и 2).
Физическая характеристика использованных нами вибраторов была разработана научным сотрудником Ю. Я. Борисовым (лаборатория ультразвука Института акустики Академии наук СССР). Площадь излучающей поверхности для вибратора на 20 кгц составляла 10 X 10 =
= 100 см2, для 30 КГЦ—18,3X4 = 73,2 см2, для 46 кгц — 12X6 = = 72 см2. Излучающая поверхность кварца составляла для 800 кгц 19,5 см 2, для 388 кгц 12,56 см2. Интенсивность излучения магнитострик-ционных излучателей составляла 0,5— 1 Ш/см2, пьезоэлектрических — 5—7 W/cм2.
Опыты были проведены со взвесями кишечной палочки (2 штамма) в стерильной водопроводной и артезианской воде и в физиологическом растворе. Число микробных тел колебалось от 300 до 25 000 в 1 мл. Пробы воды брались на всех этапах опыта. Посев проб производился на среду Эндо с последующим подсчетом колоний.
Рис. 1. Магнитострикционный излучатель с ванной для озвучивания. 1—ванна для озвучивания: 2—излучающая поверхность; 3—магнитострекционный излучатель.
Рис. 2. Кварцсодержатель для одностороннего излучения ультразвука (поперечный разрез).
О — кварц: О — открытая сверху металлическая камера: И — кольцо из изолирующего материала; М — металлическое кольцо: Р — стягивающая пружина: Ь—ванна для озвучивания.
В результате первой серии опытов, поставленных на магнитострик-ционных излучателях, оказалось, что бактерицидный эффект возникал лишь в проточной воде, пропускаемой по поверхности излучателя слоем не выше I—1,5 см при скорости 0,4—0,6 см/сек. При этом гибель палочек достигала 40—50% от первоначального числа их. В непроточных объемах получить заметного эффекта нам не удалось.
Стремясь к получению высокого бактерицидного эффекта, мы применили комбинированное действие ультразвука и малых небактерицидных доз хлора. Используя этот прием, удалось постоянно получать полный (100%) бактерицидный эффект при следующих условиях: скорость протока 0,1—0,4 см'сек, время озвучивания 51—54 секунды, толщина слоя 0,5—1 см, минимальная концентрация хлора 0.05 мг/л. Но увеличение частоты колебаний с 20 до 46 кгц эффекта не усиливало. Последний даже снижался, если слои воды и скорость течения возрастали.
Серия опытов, поставленных с частотой 380 кгц на непроточной воде, показала возможность получения полной стерилизации воды одним ультразвуком. При высоте слоя воды 10 см стерильность наступала через 10 минут озвучивания при исходном заражении порядка 7 000 — 10 000 палочек в 1 мл. Максимальная температура нагрева озвучиваемого объема волы составляла 38—40°. При меньших экспозициях бактерицидный эффект падал. Снижение толщины слоя давало возможность получить больший эффект при меньших экспозициях.
Таблица 1
Бактерицидное действие ультразвука (380 кгц) в непроточной воде по сравнению с комбинированным действием ультразвука и хлора (высота слоя воды 5 см; содержание микробов в воде 6800—7560 в мл)
Еез хлора С хлором
время озвучива- 1 им в (минутах) процент гибели вгемя о^вучива-пия (в минутах) кониен-трания х/сра (в мг/л) процент гибели
5 29,4 5 0,08 99,7
5 35,3 5 0.08 100
3 45,0 3 0,05 98,2
3 44,4 3 0,05 98,9
5 65,6 5 0,05 99,6
5 44,4 5 0,05 100
10 100 10 0,05 100
10 100 10 0,05 100
При этой же частоте ультразвука в непроточных объемах опыты, проведенные в условиях комбинированного действия ультразвука и малых доз хлора, показали высокий эффект (табл. 1).
Для работы на больших слоях был использован стеклянный цилиндр с дном из полиэтиленовой пленки, наиболее проницаемой для ультразвука. Высота столба воды в цилиндре составляла 36 см, объем 200 мл. Результаты опытов (рис. 3) показывает возможность получения высокого бактерицидного эффекта и на таких слоях. Однако время озвучивания по сравнению со слоями 5 и 10 см возрастает здесь до 30—45 минут. Эти опыты показывают преимущество комбинированного действия ультразвука и хлора.
Дальнейшие эксперименты велись на излучателях с частотой 800 кгц. Специальная конструкция дала возможность испытать озвучивание на протоке.
Озвучивание непроточных объемов на этой частоте при слое 5 см не давало стерильности и через 10 минут (при нагреве за это время до 43°).
Применение при этих же условиях комбинации ультразвука с перекисью водорода в концентрации 35 мг/л давало стерильность через 5 минут (табл. 2).
Опыты, • поставленные на проточной воде, показали значительное нарастание бактерицидного действия одного ультразвука, однако процент гибели микробных тел, как правило, составлял 60—85 при слое 5 см и времени озвучивания одного проточного объема 2'/г—З'/г минуты.
Здесь особо сказалось преимущество комбинированного действия ультразвука и перекиси водорода (35—65 мг/л). При указанных условиях происходила полная стерилизация.
Сокращение времени озвучивания до '/г—2 минут снижало эффект до 80—85%. Ускорить течение при сокращении времени озвучивания до 18—20 секунд оказалось возможным при снижении слоя до 2,5 см. Полная стерильность определялась при этих условиях постоянно даже при повышении микробной нагрузки до 25 000 микробных тел в 1 мл. Температура проточной воды не превышала 20°.
Таким образом, эта серия опытов подтвердила существование феномена увеличения бактерицидности ультразвука при озвучивании про-
и 30 4$
Время В минутах • ультразвук .
ультразвук + СМ03лп/л). (
Рис. 3. Бактерицидное действие ультразвука (380 кгц) в слое 25 см. Бактериальная нагрузка 7200 мт/мл.
точных объемов и тесную связь бактерицидного эффекта с определенными параметрами.
В целях некоторого объяснения механизма комбинированного действия ультразвука и малых доз дезинфицирующих веществ были поставлены опыты, где кишечная палочка предварительно подвергалась озвучиванию, а затем контактировала с дезинфицирующим веществом. Эти опыты показали резкое повышение чувствительности озвученного микроба к малым дозам хлора и перекиси водорода по сравнению с неозвученными контрольными опытами.
Повышение чувствительности микроорганизмов к действию ультразвуковых волн в присутствии крайне незначительных количеств дезинфицирующих вещзств объясняется, по-видимому, изменениями молекулярных структур, связанных с оболочкой- микроба. Последнее приводит к изменению процессов проницаемости живых клеток, чем, вероятно, и обусловлен повышенный бактерицидный эффект, установленный в приведенных нами опытах.
ЛИТЕРАТУРА
Рубан Е. Л. Микробиология, 1933, т. 22, в. 1, стр. 23—27. — С т а р о д у б-
цев С. Я. Водоснабжение и сан. техника, 1942, № 3—4, стр. 23. — Ф а л ьк о в-с к а я Л. Н. Гиг. и сан., 1956, № 1, стр. 11 — 19. —Grün L., S t е 11 е г J. Funk. и. Топ., 1954, В1. 8, S. 333—337, —Stelt-er J., G г ü п L. Zlschr. Hyg., 1956, Bd. 142, S. 299—311 — Wa г necke В. Ibid, 1953, Bd. 138, S. 17-55. — H f s s e 1 b e г g I. Acta path, et microbiol. scandinav., 1952, suppi. 93, p. 389—397. — R и s s e 11 L. A., Bus-well A. M. a. oth. Indust. a. Eng. Chem., 1954, v. 46, p. 1751—1756.
Поступила 27/111 1957 г.
DISINFECTION OF DRINKING WATER WITH THE COMBINED ACTION OF ULTRASONIC WAVES AND SMALL DOSES OF DISINFECTANTS
L. I. Ehpiner
A high bactericidal effect on bacterium coli has been obtained after the action of ultrasonic waves for a considerable period of exposition (10—15 min). During shorter periods of exposition the ultrasonic waves dis nfected only in combination with small doses of disinfectants (chlorine, hydrogen peroxide). The authors obtained bactericidal effect in running water as the result of combined action of ultrasonic- waves and small dores of disinfectants. Thereupon it has been determined that this disinfecting act on depended on the rate of water flow, time of exposition and the depth of the water layer.
Таблица 2
Сравнение комбинированного и некомбинированного действия ультразвука с частотой 800 кгц в непроточном объеме воды (объем слоя— 175 см3, высота слоя воды 5 см, количество микробов 1280)
Егемя озвучивая ни (в минутах)
Пгоиент гиГели ми-кгоб|.ых i е j госле .nefiii вия ультразвука
Пгоиент гибели микгсб-ных тел после
^ейстгня улыгаг-вука и ге| екиси co.roro.ra в KOi.uehTi ¿шин 35 мг/л
0,5 0 53,5
1 10,9 48,2
2 13,2 71,1
5 23 100
10 57,4 100
-А- -¿г тйг
