CC BY
6
мендуетс» как среднегодовой предельно допустимый уровень его в атмосферном воздухе населенных мест.
Л итература. Быховская М. С., ГиниОург С. Л., Хализова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе. 2-е изд. М., 1966, с. 123. Покровский А. А. — Успехи бнол. химии, 1962, т. 5, с. 61.
Альберт Э. Избирательная токсичность. М., 1971, с. 303—305.
Весктап О. — Егтгопги. ИНЬ РегБресЧ., 1977, V. 19, р. 145—146.
Hood. R. D. — Bull, environin. Contain. Toxicol., 1972,
v. 7, p. 216—222. Tyio J. H., Whang /. -r- Stain Technol., v. 31, p. 17—20.
Поступила 07.04.81
Summary. Chronic inhalationa! exposure of rats to arsenic trioxide in a concentration of 30 or 3.0 ng/tn3 had general toxic effects manifested in impaired CNS function, inhibited activities of a number of blood enzymes, cumulation of arsenic, and histopathologic changes in parenchymatous organs. These concentrations also produced mutsgenic and embryotoxic effects. The most sensitive indicator was embryotoxic action which was noted with an arsenic trioxide concentration as low as 1.0 ng/m3. It is recommended that the average yearly MAC for arsenic trioxide in the air of residential areas be set at 0.3 jug/m3.
УДК 628. 19 I :[б22.276-Ь 655.661(260)
Ю. Г. Талаева, Ю. А. Рахманин, Ю. Н. Никитина
ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПАТОГЕННЫХ И САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ
НИИ общей и коммунальной тиснены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
В условиях научно-технического прогресса все более актуальной становится проблема санитарной охраны морской среды. В связи с этим расширяются исследования по всесторонней комплексной оценке санитарного состояния прибрежной полосы морей, обусловленные загрязнением ее вредными химическими веществами и различными микроорганизмами, включая патогенные, способные создавать неблагоприятные эпидемические ситуации.
При изучении комплексного воздействия химического и микробного загрязнений на санитарный режим морских водоемов и условия водопользования особый интерес представляют поверхностно-активные вещества (ПАВ) и нефтепродукты, так как они являются наиболее распространенными химическими загрязнителями природных вод (содержание их в прибрежных морских водах может значительно — до десятков и сотен раз — превышать ПДК). Чрезвычайно важно, что в условиях химического загрязнения водоемов процессы микробного самоочищения в них могут значительно изменяться. Так, А. Н. Захаркина и соавт., Л. В. Григорьева и соавт., Г. А. Багдасарьян и соавт. указывали на стимулирующее действие ПАВ, тогда как Г. Ё. Афиногенов и Н. В. Мартынова и др. — на угнетающее влияние их на микроорганизмы. Н. В. Федоров и Л. Е. Волков, Д. Н. Лоранский и соавт., А. Нельсон-Смит отмечали повышение размножения микроорганизмов в воде вследствие ее интенсивного загрязнения нефтепродуктами, в то же время в работах О. Г. Миронова, Л. Н. Бабариновой и Г. 3. Гаджиевой, А. Е. Недачина выявлено угнетающее действие нефти на микрофлору воды. Подобная разноречивость данных свидетельствует о необходимости унификации проводимых в стране исследований влия-
ния химических веществ на микрофлору воды. Вопрос же о воздействии ПАВ и нефтепродуктов на патогенные энтеробактерии и их свойства в такой специфической среде, как морская вода, в литературе почти не освещен.
В связи с этим целью работы являлось изучение особенностей жизнедеятельности патогенных эн-теробактерий в морской воде в условиях ее химического загрязнения. Степень и характер изолированного и комбинированного воздействия загрязнения морской воды ПАВ, нефтью и нефтепродуктами на жизнедеятельность в ней патогенных эн-теробактерий определяли на примере сальмонелл в экспериментальных и натурных условиях.
Экспериментальные исследования выполнены в модельных водоемах с нативной морской водой и естественным биоценозом при 18—22 °Сс использованием в качестве тест-микроорганизмов S. paratyphi В, S. typhi и S. mission. Концентрации анионоактивного ПАВ — алкилбензосульфоната (АБС) натрия, нефти и отдельных нефтепродуктов (автола, бензина) выбирали, исходя из данных о реально возможном количестве их в лрибрежных морских водах: 5 и 10 мг/л для ПАВ, 3 и 30 мг/л для нефтепродуктов и нефти — изолированно и в различных комбинациях.
Анализ вод на содержание нефтепродуктов, ПАВ, санитарно-показательных и патогенных бактерий осуществляли с использованием общепринятых методов. Заражение воды сальмонеллами в эксперименте проводили из расчета Ю4—105 клеток на 1 л. Бактериальную взвесь готовили путем смыва стерильным физиологическим раствором суточной агаровой культуры. В качестве среды обогащения применяли среду с охмеленным суслом. Количество и свойства бактерий контролировали 2 нед ежеднев-
но, и затем, по исчезновении роста сальмонелл на плотных средах при прямом высеве до полного их отмнрания — 2 раза в неделю с помощью среды обогащения. Контролем служила нативная морская вода без внесенных химических веществ, зараженная сальмонеллами; естественное содержание в ней ПАВ и нефтепродуктов не превышало ПДК. Эксперименты повторяли не менее 3 раз. Жизнедеятельность сальмонелл при их длительном вегетировании в модельных водоемах изучали путем исследования культуральных, биохимических, серологических свойств и вирулентности штаммов, выделявшихся из воды на протяжении опыта. Морфологию колоний наблюдали на плотных питательных средах — мясо-пептонном и висмут-сульфитном агарах. Характер роста в жидких средах исследовали в мясо-пептонном бульоне и бульоне Хоттингера. Биохимические свойства определяли посредством посева на ряды Сахаров Гисса и среду Олькеницкого. Серологические свойства сальмонелл изучали путем постановки реакций агглютинации на стекле с монорецепторными О- и Н-сы-воротками. Помимо этого, проводили тесты на фаголизабельность (культуры, засеянные на чашки с мясо-пептонным агаром, проверяли О-сальмо-неллезным фагом) и подвижность культур (испытуемую культуру уколом вносили в пробирку с полужидким агаром и через 1 сутки инкубации при 37 °С устанавливали наличие или отсутствие подвижности).
Вирулентность штаммов сальмонелл, выделенных в процессе опытов из Модельных водоемов и прибрежных морских вод при натурных исследованиях, определяли на белых беспородных мышах по методике, предложенной И. П. Ашмариным и А. А. Воробьевым. Животным 3—4 групп (по 6— 10 особей в каждой) внутрибрюшинно вводили 1 мл бактериальной взвеси, приготовленной из суточной агаровой культуры. Концентрацию бактерий устанавливали по оптическому стандарту мутности из расчета 10®, 108, 107, 10е и т. д. микробных клеток в 1 мл. Если все животные погибали от введенных доз или, наоборот выживали, то мышам следующих групп дозы соответственно уменьшали или увеличивали. В течение 3—4 дней регистрировали число погибших животных в каждой группе, после чего проводили математический расчет Ьб50. За уровень достоверности различий принимали 'Р<0,05.
Результаты опытов показали стимулирующее действие химических веществ на сальмонеллы, причем наибольшее размножение (до 1 и удлинение сроков прямой высеваемости (6 сут по сравнению с 3 сут в контроле) проявлялись при содержании нефти 30 мг/л в комбинации с ПАВ.
Сроки выживаемости сальмонелл в морской воде при воздействии изученных химических загрязнителей также возрастали: наибольшая выживаемость — 63 и 100 сут — наблюдалась в водоемах, содержавших нефти 30 мг/л, соответственно изолированно и в комбинации с ПАВ, в то время как в
АйС Контроль
(5т!л) <№»•>*) (й?//!? 1зо5с/*) (sOkP) ttf&zlA /Юмг.и)
+нгтпс> -гнхрть
(Sm4»J (Хиг/л) (Э »г/4
Рис. 1. Влияние химического загрязнения морской воды на динамику выживаемости (Л), культуральных, биохимических и серологических свойств (Б) S. paratyphi В. / — типичные культуральные свойства: 2 — типичные биохимические свойства; 3 — типичные серологические свойства.
контроле она составляла всего 23 сут (рис. 1). При этих же концентрациях отмечалось наиболее длительное сохранение культуральных (морфология колоний на плотных питательных средах, характер роста на жидких средах), биохимических (по 17 тестам, характеризующим ферментацию углеводов, разложение мочевины, разжижение желатина, образование индола, сероводорода) и серологических (интенсивность и характер агглютинации с типологическими сыворотками) свойств сальмонелл. В контрольных водоемах появление атипичных колоний, в том числе R-форм, отмечалось раньше, и изменения в ферментации углеводов и других веществ, снижение агглютинабельности с сыворотками, утеря части Н- и О-антигенов происходили в более ранние сроки. Вирулентность сальмонелл под действием химических загрязнителей снижалась более медленно (рис. 2), чем при их отсутствии. Наименьшее снижение вирулентности также наблюдалось под действием 30 м г на 1 л нефти изолированно и в комбинациях с ПАВ. На динамику коли-индекса нефтепродукты оказывали незначительное стимулирующее действие в отличие от ПАВ, вызывавших на 2—5-е сутки размножение бактерий группы кишечной палочки (БГКП) на 2—3 lg. Комбинации АБС и бензина оказывали меньшую стимуляцию, чем только АБС, и большую, чем только бензин (рис. 3). Сходная закономерность выявлена и в динамике общего числа микроорганизмов.
Таким образом, установлено, что химическое загрязнение морской воды ПАВ и нефтью (нефтепро-
L_ п
- / U t/4 / * •
лг
/ //
» г •• / -1_I__ т т
Рис. 2. Динамика вирулентности Б. рага^рЫ В. в морской воде, загрязненной ПАВ и нефтепродуктами.
/ — контроль, 2 — АБС (5 кг/л): 3 — нефть (3 мг/л). АБС(5мг/л) + + нефть (3 мг/л); 4 — АБС (10 мг/л) + нефть (3 мг/л), АБС(10мг/л);
5 — нефть (30 мг/л); 6 — АБС (10 мг/л) + нефть (30 мг/л).
дуктами) способствовало более длительному сохранению в воде патогенных энтеробактерий и индикаторных микроорганизмов (БГКП, общей сапрофитной микрофлоры) и менее интенсивному изменению их жизнедеятельности, причем стимуляция повышалась при увеличении концентрации изученных веществ в морской воде. Количественная зависимость в динамике выживаемости, свойств и вирулентности сальмонелл наиболее четко проявлялась при загрязнении морской воды нефтепродуктами, в то время как в изменении размножения и выживаемости индикаторных микроорганизмов — при загрязнении воды ПАВ. При комбинированном воздействии на сальмонеллы ПАВ и нефти зарегистрирован эффект потенниоования. обусловленный,
Ноли-индекс
та.
/ — контроль: 2 — АБС (5 мг/л): 3 — АБС (10 мг/л); А — бензин (3 мг/л): 5 — бензин (30 мг/л); 6 — АБС (5 мг/л)+бензнн (30 мг/л): 7 — АБС (10 мг/л) + бензин (3 мг/л).
видимо, возрастанием растворимости нефти в присутствии ПАВ, что делает ее легко усваиваемой для микроорганизмов. Различные ^еротипы сальмонелл под действием-химического загрязнения морской воды проявляли идентичные свойства при меньшей устойчивости S. typhi по сравнению с S. paratyphi В. Существенной разницы в действии на них нефти и нефтепродуктов не наблюдалось.
Стимулирующее действие ПАВ на микроорганизмы можно объяснить, по-видимому, повышением проницаемости для питательных веществ оболочки бактерий под действием ПАВ, а также использованием бактериями продуктов распада ПАВ в качестве питательных веществ, воздействие нефтепродуктов — использованием бактериями этих веществ и продуктов их распада в качестве питательного субстрата, а также увеличением устойчивости микроорганизмов к воздействию факторов окружающей среды в адсорбированном на эмульсионных частицах и пленке виде.
Натурные исследования проводили в отдельных районах прибрежных вод Черного и Каспийского морей. Определяли наличие в воде сальмонелл, шигелл и НАГ-вибрионов в сопоставлении с соответствующими данными о содержании в воде индикаторных микроорганизмов, а также химических веществ.
Результаты исследований показали значительное химическое и микробное загрязнение прибрежных морских вод, свидетельствовавшее об эпидемическом неблагополучии обследованных акваторий. Уровень содержания ПАВ превышал ПДК в 2—3 раза, нефтепродуктов — в 5—40 раз, коли-индеко в большинстве случаев превышал 1000— допустимый уровень по «Правилам санитарной охраны прибрежных вод морей» (1975). Выделено 290 вирулентных штаммов сальмонелл, относящихся к 18 серотипам, а также НАГ-вибрионы. В связи с этим необходимо проведение дальнейших оздоровительных мероприятий по улучшению санитарного состояния прибрежных морских вод, что отвечает постановлениям партии и правительства «О мерах по предотвращению загрязнения Каспийского моря» (23/IX 1968) и «О мерах по предотвращению загрязнения бассейнов Черного и Азовского морей» (16/1 1976). Основными источниками загрязнения морских вод были хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды, а также стоки морских портов (судов, портовых сооружений и пр.). Уровни бактериального загрязнения прибрежных вод в обследованных акваториях Каспийского и Черного морей коррелировали с уровнями их химического загрязнения, а распространение микробного и химического загрязнений, в основном, происходило в одинаковых направлениях. Свойства выделенных штаммов сальмонелл были более типичными, а их вирулентность — более высокой в местах с более высокими уровнями загрязнения морской воды ПАВ и нефтепродуктами. Наиболее четко коррелировало повышение бактериального загрязнения прибрежных вод Каспийского моря
летом 1977—1978 гг. (по сравнению с предшествовавшими двумя годами) со значительным увеличением содержания в них ПАВ. Таким образом, данные натурных исследований подтвердили результаты экспериментального изучения изолированного и комбинированного влияния ПАВ, нефти и нефтепродуктов на жизнедеятельность патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов.
Сальмонеллы, шигеллы и НАГ-вибрионы выделялись из морских вод при коли-индексе 1000 и более. В связи с этим и экспериментально установленным стимулирующим влиянием нефти, нефтепродуктов и ПАВ на патогенные энтеробактерин в' воде источников хозяйственно-питьевого водоснабжения (в местах водозаборов опреснительных установок) при коли-индексе морской воды, превышающем по числу лактозоположительных БГКП 1000 и особенно при показателях загрязнения воды ПАВ и нефтепродуктами, в 10 и более раз превышающих их ПДК в воде, возникает необходимость определения прямых показателей эпидемической опасности воды — патогенных энтеробактерий. Это соответствует данным Г. П. Калины, ВигЬап и соавт. и др. об отсутствии постоянной общепринятой зависимости между содержанием индикаторных и патогенных бактерий в воде.
Полученные результаты дают основание предполагать, что в практике установления ПДК химических веществ в воде водоемов следует учитывать такой критерий, как изменение жизнедеятельности микрофлоры (в том числе патогенной) под действием этих веществ, который должен приниматься во внимание при обосновании дифференциальных гигиенических нормативов некоторых химических веществ.
Выводы. 1. Отдельные участки прибрежных вод Каспийского и Черного морей могут характеризоваться значительным, превышающим ПДК и санитарные требования, химическим и микробным загрязнением.
2. Одни из наиболее распространенных химических загрязнителей морей — ПАВ и нефтепродукты (нефть) — в концентрациях, превышающих ПДК в 10 раз и более, могут стимулировать размножение патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов, удлинять сроки их выживания в морской воде. Эти вещества способствуют повышению устойчивости сальмонелл к воздействию факторов окружающей среды, уменьшению степени изменения их вирулентности, культуральных, биохимических и серологических свойств.
3. Выявлено дифференцированное влияние изученных химических веществ на микроорганизмы
различных групп. Наибольшее стимулирующее воздействие на сальмонеллы, как и наиболее четкая количественная зависимость их выживаемости, вирулентности и изменения свойств, наблюдалось при загрязнении воды нефтепродуктами; при значительном повышении их концентрации (до 30 мг/л) эффект усиливается. При комбинированном воздействии на сальмонеллы ПАВ и нефтепродуктов отмечен эффект потенцирования. На саннтарно-показательные бактерии большее влияние оказывали ПАВ в максимальной концентрации (10 мг/л).
4. В прибрежных морских водах при коли-индексе. выше 1000, а также при показателях загрязнения воды ПАВ и нефтепродуктами, превышающих их ПДК в воде в 10 раз и более, общепринятые критерии эпидемической безопасности воды — коли-индекс и общее количество микроорганизмов — могут утрачивать свое индикаторное значение, в связи с чем необходимо непосредственное определение в воде патогенных энтеробактерий.
Литература. Афиногенов Г. £., Мартынов Н. В. — Вести, "хир., 1975, № 9, с. 131 — 134.
Ашмарин И. П., Воробьев А. А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Л., 1962.
Бабаринова Л. Н., Гаджиева Г. 3. — В кн.: Съезд гигиенистов и санитарных врачей Азербайджана. 3-й. Материалы. Баку, 1975, с. 205—206. ,
Багдасарьян Г. А., Талаева Ю. Г., Захаркина А. Н. и др. — Гиг. и сан.. 1980, № 7, с. 59—62.
Григорьева Л. В., Бей Т. В. — В кн.: ПАВ и сырье для них. Шебекино, 1979, с. 7.
Захаркина А. //., Можаев Е. А., Корш Л. Е. — Гиг. и сан;, 1977, № 3, с. 108—109.
Захаркина А. Н., Артемова Т. 3., Доскина Т. В. и др. — В кн.: ПАВ и сырье для них. Шебекино, 1979, с. 8.
Калина Г. П. Сальмонеллы в окружающей среде. М., 1978.
Лоранский Д. Н., Раскин Б. М., Алфимов Н. Н. Санитарная охрана моря. М., 1975.
Миронов О. Г. Нефтяное загрязнение и жизнь моря. Киев. 1973.
Недачин А. Е. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1976, вып. 4, с. 1J5—116.
ФедоровН. В., Волков Л. Е. — В кн.: Санитарное состояние, Невы. Л., 1967, с. 167—174.
Нельсон-Смит А. Нефть и экология моря. М.. 1977.
■ Поступила 21. 07.81
Summary. Surface-active substances and oil products (oil) administered in concentrations exceeding their MACs by the factor of ten and more are capable of stimulating the reproduction of pathogenic and indicator microorganisms, increase their survival time in sea water, enhance salmonella resistance to environmental exposure, decrease their properties alteration. With sea water coli-index being higher than 1000, and the indices of surface-active substances and oil products pollution exceeding their MACs, direct pathogenic enterobacteria detection should be conducted.
