CC BY
4
7. Мониторинг и оценка. Руководство по управлению национальной программой по СПИДу. Модуль 12. - Женева, 1993.
8. Онищенко Г. Г., Наркевич М. И. // Круглый стол. СПИД-инфосвязь. - 2000. - № 5. - С. 22-26.
9. Романенко Г. Ф, Лозовская А. С., Случаевская М. П. Вопросы современной противовенерической пропаганды. - М., 1983.
10. Рудакова Л. А., Лобач Л. И. // Материалы V Объединенного съезда гигиенистов, эпидемиологов, микробиологов, паразитологов и инфекционистов Ка-
захстана / Под ред. И. X. Шуратова. — Алма-Ата, 1991. - Т. 4. - С. 150-151.
П. Руководство по передаче информации об охране здоровья: Пер. с англ. — М., 1997.
12. Формирование безопасного сексуального поведения. Руководство по управлению национальной программой по СПИДу. Модуль 5. — Женева, 1993.
13. Gibson D. R., Мс Cusker J., Chesney М. // AIDS. -1998. - Vol. 12, N 8. - P. 919-929.
Поступила 07.05.01
Методы гигиенических исследований
С В. Б. КОНТОРОВИЧ, Г. П. КЛШКЛРОВЛ. 2002 УДК 614.777-078
В. Б. Конторовин, Г. П. Кашкарова
ВИРУСОЛОГИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВОД МОСКОВСКОГО РЕГИОНА
Аналитический центр контроля качества воды ЗАО "РОСА". Москва
Кишечные вирусы человека, попадая с выделениями в окружающую среду, загрязняют сточные воды, воды открытых водоемов, источники водоснабжения и могут стать причиной возникновения инфекционных заболеваний. Адекватный и своевременный вирусологический контроль питьевых вод, источников водоснабжения и сточных вод позволяет оценивать не только качество воды, но и эпидемическую обстановку, и в ряде случаев прогнозировать ее обострение и проводить соответствующие противоэпидемические мероприятия.
В воде обнаруживают более 100 типов потенциально опасных вирусных агентов [II], однако надежные методы выделения из воды и подтверждения инфекционно-сти разработаны только для цитопатогенных энтерови-русов. Концентрация энтеровирусов в воде значительно колеблется и зависит от ряда причин, в частности от эпидемической обстановки, состояния систем канализации и очистки сточных вод, и может составлять 104 БОЕ/л в сточных водах и I02 БОЕ/л в водоемах [10]. Основное затруднение, возникающее при вирусологическом исследовании воды, связано с малым количеством вирусов, концентрация которых может не достигать нижнего предела чувствительности методов обнаружения (< Ю3 вирусных частиц/л) 113], но тем не менее иметь определенное эпидемическое значение. Поэтому одним из критических этапов вирусологического исследования остаются способы эффективного концентрирования вирусов из возможно больших объемов воды. Методы концентрирования, рекомендованные в нашей стране [4], морально устарели, имеют ряд существенных технологических недостатков, и это значительно ограничивает возможности вирусологического обследования окружающей среды. Они позволяют обрабатывать пробы воды объемом 1 — 10 л в зависимости от загрязненности механическими примесями, что зачастую бывает недостаточно для обнаружения вирусов. Кроме того, необходимость транспортировки в лабораторию значительных объемов воды инфицированных проб, длительность фильтрования (обычно несколько часов) сказывается на результатах анализа.
Стремление решить вышеназванные проблемы при исследовании сточных вод привело к разработке [2] и внедрению [3] метода использования пакетов с макропористым стеклом (МПС) для одновременного отбора и концентрирования проб. Наряду с достоинствами — хорошие концентрирующие возможности и удобство применения — этот метод не лишен недостатков. Длительные сроки экспозиции в токе исследуемой жидкости (3—
7 дней), отсутствие возможности оценить объем воды, прошедшей через сорбирующий слой МПС, высокая стоимость сорбента не позволяют считать этот метод универсальным и применять его во всех случаях, когда требуется вирусологическое обследование.
В настоящее время за рубежом разработаны методы концентрирования, позволяющие исследовать большие объемы воды разных типов. Так, методический документ Агентства по охране окружающей среды США [9] предписывает фильтровать 200—300 л речной и 1500—1800 л питьевой воды. Метод, принятый во Франции [12], рекомендует фильтровать 10—100 л речной воды и 100— 1000 л питьевой. В обоих случаях используют специальные фильтровальные установки, позволяющие в течение 1—2 ч пропускать требуемые объемы и проводить отбор пробы непосредственно на месте.
Приступая к систематическому исследованию вод различных типов и обладая опытом работы по отечественным методикам, мы провели сравнительную оценку наиболее эффективных зарубежных методик [9, 12].
В лабораторных экспериментах сравнивали 2 метода: рекомендованный во Франции (далее метод I) [12] и метод, применяемый в США (далее метод 2) [9]. Эксперимент проводили в соответствии с методикой по контролю качества, детально описанной в американском руководстве [9|. Через фильтр из натриево-кальциевого стекловолокна марки Raiitigny 725 (Isover-Orgel, Франция) (метод 1) и коммерческий фильтр ZETA PLUS Virosorb I MDS (CUNO, США) (метод 2) пропускали по 40 л воды, содержащей 200 БОЕ (5 БОЕ/л) вируса полиомиелита. В качестве модельного вируса использовали вакцинный штамм вируса полиомиелита I типа LSc2ab, полученный в музее ИПиВЭ им. М. П. Чумакова РАМН.
Фильтровали со скоростью 100 л/ч с помощью фильтровальных установок. Затем в обоих случаях проводили элюцию 3% раствором мясного экстракта (DIFCO) в 0,05 М глициновом буфере с pH 9,5. Элюат подвергали вторичному концектрированию методом органической флоккуляции, доводя pH до 3,5. После осаждения хлопьев центрифугированием образовавшийся осадок вновь растворяли в фосфатном буферном растворе. Полученный концентрат после антимикробной обработки исследовали на культуре клеток. В обеих методиках [9, 12| для анализа проб воды рекомендуется перевиваемая культура клеток почки африканской зеленой мартышки — BGM. Она отличается высокой чувствительностью к широкому спектру энтеровирусов и устойчива к действию токсиче-
Сравнение методов концентрирования вирусов
Показатель
Метод I
Метол 2
Исходный объем, л 40 40
Исходная концентрация, БОЕ/л 5 5
Конечный объем концентрата, мл 10 30
Конечная концентрация, БОЕ/мл 16 5,6
Эффективность открытия, % 80 ± 13,3 S3 ± 12,5 Оценка достоверности разницы —
критерий Стьюдента t0 05 Недостоверна
ских компонентов концентратов проб. Количественное определение проводили методом бляшек с окраской кри-сталлвиолетом 114]. Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице.
Оба метода показали хорошие, практически равные концентрирующие возможности. Было достигнуто концентрирование более чем в 3000 раз. По-видимому, в полевых условиях метод 2 имеет определенные преимущества за счет существенно большей производительности (до 750 л/ч) и, следовательно, большего исследуемого объема (до 1000 л, в пересчете на исходную воду). Однако высокая цена картриджного фильтра CUNO ограничивает использование этого метода в массовых систематических исследованиях. Для своих исследований мы выбрали метод 1, показывающий высокую эффективность в лабораторных и полевых испытаниях 114] и требующий значительно меньших затрат.
С 1997 г. с целью обнаружения энтеровирусов систематически проводили анализы питьевой воды водоемов Москворецкого и Волжского водоисточников, подаваемой потребителю в Москве, а также сточных вод, прошедших очистку и сбрасываемых в водоемы зоны санитарной охраны водоисточников. Всего исследовано 1146 проб. Из них 427 проб питьевой воды взяты на выходе с водопроводных станций и в распределительных сетях; 342 пробы воды отобраны непосредственно у водозабора водопроводных станций; 213 проб водоемов Москворецкого и 101 проба Волжского источников водоснабжения; 63 пробы сточных вод после очистки.
Пробы на водопроводных станциях отбирали параллельно на входе и выходе 2 раза в месяц; в разводящих сетях — I раз в месяц от каждой станции. Отбирали и концентрировали по 100 л питьевой и по 50 л речной и сточных вод.
Выделение цитопатогенных агентов (ЦПА) проводили в соответствии с [7] на 2 линиях клеток — BGM и Нер2, в 3 последовательных пассажах. Выделенные ЦПА идентифицировали в реакции нейтрализации микрометодом. Штаммы вируса полиомиелита направляли в региональный центр по полиомиелиту ИПиВЭ им. М. П. Чумакова РАМН дтя проведения внутритиповой дифференциации.
Ни в одной из 769 проб питьевой воды и воды у водозабора водопроводных станций энтеровирусы не выделены. В 101 пробе водоемов Волжского источника энтеровирусы также не были выделены.
Из 213 проб водоемов Москворецкого источника в 9 (4,2% от общего числа проб) выделено 12 штаммов энтеровирусов, в том числе 5 штаммов полиовируса II типа, I штамм — I типа н 1 штамм — ill типа, 3 штамма Кок-саки В4, вирус ECHO 16, Коксаки В2. В 2 пробах было выделено соответственно 2 и 3 штамма. Следует отметить, что 8 из этих 9 проб были отобраны в створах рек ниже очистных сооружений.
Пробы сточных вод отбирали в течение 1 года. Из 63 проб энтеровирусы были выделены в 13 (20,6%), причем из 3 проб изолировали по 2 штамма разных серотипов, из 2 проб — по 3 штамма. Из 2 проб выделили 2 нети-пируемых ЦПА. Всего выделено 20 штаммов энтеровирусов (32% от числа проб), в том числе 12 шгаммов вируса полиомиелита (типов II и III), 4 штамма Коксаки В4, вирусы ECHO 7, ECHO 21, Коксаки В1, Коксаки В2.
Поданным В. Б. Сейбиля [5], в 1994—1998 гг. в среднем по России выделение энтеровирусов из сточных вод наблюдалось в 8,0—9,1% обследованных проб [5]. Мы более чем в 3 раза превысили средний уровень выделения, и, по-видимому, использованный эффективный метод отбора и концентрирования проб сыграл в этом значительную роль. Большая часть вирусов — 18 из 31, были выделены в теплый период года — с июня по сентябрь. Интересно также, что в короткий промежуток времени, в августе—сентябре 2000 г., выделяли преимущественно вирусы группы Коксаки В. Так, из 9 штаммов, изолированных в этот период, 6 были представлены вирусом Коксаки В4 и 2 — Коксаки В2.
Впервые в нашей стране мы использовали линию клеток BGM для анализов воды. Наш опыт показал правомерность использования этой линии: из 31 штамма 23 были выделены только на BGM.
Все пробы, из которых были выделены энтеровирусы, значительно превышшш допустимый уровень загрязнения по бактериологическим и паразитологическим показателям 11, 8]. Так, кали-индекс составлял 91 000—115 000 000/дм3, содержание коли-фагов — 250—3 850 000 БОЕ/дм3 при допустимых значениях 10 000 БОЕ/дм3 и 100 БОЕ/1 дм5 соответственно; цисты Lamblia обнаруживали во всех пробах при регламентированном их отсутствии. Кроме того, во всех этих пробах обнаруживали фекальные стрептококки и в ряде случаев сальмонеллы, ооцисты Cryptosporidium, цисты амеб, яйца гельминтов. Таким образом, наши исследования показали, что недостаточно обеззараженные сточные воды являются ведущим фактором в цепи вирусного загрязнения поверхностных водоисточников. Контаминация источников водоснабжения, вызываемая постоянным сбросом неочищенных стоков представляет собой серьезную проблему, в решении которой важную роль играет использование современных методов вирусологического контроля.
В настоящее время мы имеем возможность оценить степень вирусного загрязнения водных объектов лишь частично, поскольку, как уже отмечалось, методы детекции многих эпидемически значимых агентов (нецитопа-тогенные энтеровирусы, вирус гепатита А (ВГА), ротави-русы человека, астровирусы, калицивирусы) недостаточно разработаны. Метод иммуноферментного анализа (ИФА), широко применяемый для детекции антигенов ВГА и ротавирусов человека в клинических образцах, имеет существенные ограничения при анализах воды. В первую очередь, в силу относительно низкой чувствительности — современные тест-системы позволяют обнаружить 0,3—1,0 нг белка антигена, что соответствует примерно 103 вирусных частиц в I мл [6]. Наш опыт показывает, что даже при использовании эффективных методов концентрирования достичь такой концентрации в пробах воды можно лишь в исключительных случаях. Во-вторых, результаты ИФА невозможно оценить с позиций эпидемической опасности, поскольку присутствие антигена в пробе не означает наличия инфекционного вируса. В-третьих, при концентрировании сточных и природных вод могут проявляться неспецифические эффекты компонентов пробы, что также сказывается на результатах анализа и его трактовке [11]. Эти соображения следует принимать во внимание и при использовании таких методов, как полимеразная цепная реакция, гибридизация и др. Используемый в качестве косвенного показателя вирусного загрязнения анализ на коли-фаги |8] не может полностью заменить прямого исследования вследствие существенных биологических, эпидемиологических и экологических различий среди кишечных вирусов и бактериофагов.
Проблема вирусологического загрязнения воды остается по-прежнему актуальной. Решение этой сложной задачи лежит в двух взаимосвязанных плоскостях — совершенствование систем очистки и обеззараживания воды и использование эффективных методов контроля.
Литература
1. Источники централизованного хозяйственно-пить-евого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора. ГОСТ 2761—84. Государственный комитет СССР по стандартам. — М., 1985.
2. Конторович В. Б., Иваново О. Е., Еремеева Т. П. и др. // Вопр. вирусол. - 1996. - № I. - С. 40-42.
3. Метод сбора и концентрирования кишечных вирусов из воды с помощью водопроницаемых пакетов с адсорбентом: Метод, рекомендации. Минздрав РФ. Департамент Госсанэпиднадзора. — М., 2000.
4. Методические рекомендации по санитарно-вирусо-логическому контролю объектов окружающей среды. Минздрав СССР. - М., 1982.
5. Сейбиль В. Б. // Вопр. вирусол. — 2000. — № 5. — С. 45-47.
6. Симонова И. А., Волчкова Е. В., Чуланов В. П. и др. // Клин. лаб. диагн. - 2000. - № 8. - С. 21-33.
7. Руководство по вирусологическим исследованиям полиомиелита. Расширенная программа иммунизации. ВОЗ. - Женева; М., 1998.
8. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения СанПиН № 4630-88. Минздрав СССР. - М„ 1988.
9. ICR Microbial Laboratory Manual US EPA. ЕРА/600/ R-95/178. 1996.
10. Melnick J. L„ Gerba C. P., Wallis C. // Bull. Wld Hlth Org. - 1978. - Vol. 56. - P. 499-508.
11. Metcalf T. G., Melnick J. L., Estes M. К. I I Annu. Rev. Microbiol. - 1995. - Vol. 49. - P. 461-487.
12. Normalisation Française XP T 90-451. Essais des eaux. Recherche des Enterovirus. — 1996.
13. Rao V. С. // Methods in Environmental Virology / Eds C. P. Gerba, S. M. Goyal. - New York, 1982 - P. 1-13.
14. Vilagines Ph., Sarrette В., Husson G., Vilagines R. // Wat. Sci. Tech. - 1993. - Vol. 27, N 3-4. - P. 299-306.
Поступила 05.04.01
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2002 УДК 614.72:547.652.11-074
А. Г. Малышева, И. П. Зиновьева, А. А. Беззубое МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ НАФТАЛИНА В ВОЗДУХЕ
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
С химической точки зрения нафталин — простейший представитель ряда полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), которые образуются при неполном сгорании органических материалов. Источниками поступления ПАУ в окружающую среду являются гудрон и смолы, сигаретный дым, мусоросжигательные установки, продукты сгорания бытового газа, керосиновых нагревателей, процессы сжигания дерева, выхлопные газы автомобилей. Нафталин является главной составляющей частью каменноугольной смолы, встречается в выбросах предприятий коксохимической промышленности, муниципальных предприятий по уничтожению твердых отходов, технологических процессов, имеющих стадию ректификации бензола, применяется в производстве красителей, в народном хозяйстве и быту — в качестве инсектицида для сохранения пушнины и шерстяных вещей. Нафталин обнаружен в воздухе городов и приведен в перечне, включающем 193 углеводорода, которые постоянно присутствуют в неиндустриальных районах в концентрациях выше 0,01 мкг/м3 [2]; он вошел в список, содержащий 23 летучих органических соединения, которые часто обнаруживаются в воздухе жилых помещений [6, 8].
С точки зрения гигиенической значимости, по данным международных регистров, нафталин отнесен к токсичным и опасным веществам и приведен в перечнях Агентства по охране окружашей среды США, включающих 250 приоритетных загрязняющих окружающую среду и 130 особо опасных и токсичных веществ (9|. В соответствии с нормативными документами, регламентирующими содержание вредных веществ в нашей стране, его предельно допустимая максимальная разовая концентрация в атмосферном воздухе принята равной 0,007 мг/м\ в воздухе рабочей зоны — 20 мг/м3.
Для аналитического контроля качества атмосферного воздуха и воздуха жилой среды и подготовки гигиенических заключений, имеющих официальный характер, могут быть использованы лишь утвержденные метрологически аттестованные методы. Однако не все методики анализа пригодны к практическому использованию. В частности, ряд методик определения, опубликованных в печати, представляет лишь научный интерес. Отметим, что к настоящему времени значительное количество методик, допущенных к практическому использованию,
нуждается в пересмотре, так как они не удовлетворяют требованиям ГОСТа к методам контроля в отношении чувствительности и метрологической аттестации. Рассматривая методики контроля нафталина, официально допущенные к практическому применению, в частности фото-, спектрофотометрические [I, 4, 7] и газохромато-графическую [5], отметим, что их чувствительности (на уровне 5 мг/м3) не позволяют контролировать его содержание и в атмосферном воздухе, и воздухе жилой среды на уровне гигиенического норматива. Эти методики могут быть использованы лишь для анализа воздуха рабочей зоны. Однако отсутствие метрологической аттестации не дает возможности рассматривать их в соответствии с требованиями госстандарта в качестве официальных методов даже для воздуха рабочей зоны. Хотя многокомпонентный метод контроля 46 (и в том числе нафталина) летучих органических веществ [3] рекомендован Минздравом РФ к практическому применению и позволяет контролировать содержание нафталина в воздухе на уровне и ниже гигиенического норматива, но он достаточно сложен и трудоемок. Таким образом, для совершенствования государственной системы аналитического контроля методы определения нафталина в воздухе с чувствительностью на уровне гигиенического норматива нуждаются в разработке.
Исследования проведены на газовых хроматографах: с пламенно-ионизационным детектором и масс-селек-тивным детектором НР 5972 фирмы "Хьюлетт-Паккард 5890" серии II. Газохроматографический метод основан на концентрировании нафталина из воздуха на твердый сорбент, термодесорбции в испарителе прибора, разделении на стеклянной набивной колонке с последующим детектированием на хроматографе с пламенно-ионизационным детектором. Для разделения использована стеклянная набивная колонка длиной 3 м, внутренним диаметром 3 мм, верхняя часть которой длиной 9 см имела внутренний диаметр 5 мм. Насадкой являлась фаза ОУ-1, нанесенная в количестве 3% на инертон-супер фракции 0,125—0,160 мм. Эффективное газохроматогра-фическое разделение достигнуто выбором следующих оптимальных условий: температура термостата колонок и испарителя 160 и 230°С соответственно; скорости потока: газа-носителя (азота) и водорода — 40 см3/мин,
