Научная статья на тему 'ЗАВИСИМОСТЬ АДСОРБЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ ОТ ИХ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СОДЕРЖАНИЯ КАЛЬЦИЯ В ВОДЕ'

ЗАВИСИМОСТЬ АДСОРБЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ ОТ ИХ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СОДЕРЖАНИЯ КАЛЬЦИЯ В ВОДЕ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
3
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — А.Г. Кокина, Н.А. Лукашевич, А.К. Душкевич, Н.В. Новицкая

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEPENDENCE OF MICROORGANISMS’ ADSORPTION ON THEIR ELECTROKINETIG PROPERTIES AND CALCIUM CONTENTS IN WATER

The authors determined the extent of adsorption of microorganisms on sand saturated with water depending on their electrophoretic mobility and calcium concentration in water. The extent of adsorption of microorganisms proved to augment with increase of calcium concentration. For complete adsorption of various microorganisms a different concentration of positive ions is necessary. Increase of electrophoretic mobility of microorganisms requires higher concentrations of calcium ions in water for the ICO per cent adsorption of microbes. No connection was found to exist between the size and form of microbial cells and extent of their sorption. Complete adsorption of microorganisms, capable of independent movement, occurs at much higher concentrations of positive ions in comparison with that of immobile microorganisms.

Текст научной работы на тему «ЗАВИСИМОСТЬ АДСОРБЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ ОТ ИХ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СОДЕРЖАНИЯ КАЛЬЦИЯ В ВОДЕ»

ших хлорофос, обработанный окислителями, что убедительно свидетельствует о высокой токсичности продуктов трансформаци и пестицидов. В то же время продукты хлорирования гептахлора (двуокись хлора), гексахлорана (газообразный хлор), а также хлорированный и нехлорированный ме-тафос обладают способностью значительно (втрое) повышать концентрацию SH-rpynn.

Данные патоморфологических исследований также убедительно подтверждали токсичность продуктов трансформации пестицидов.

Выводы

1. Хлорирование воды, содержащей ядохимикаты, сопровождается деструкцией пестицидов и образованием продуктов, активных в органолеп-тическом отношении и обладающих иными токсическими свойствами, нежели исходные вещества.

2. Степень деструкции зависит от величины окислительно-восстановительного потенциала хлорсодержащих препаратов и физико-химических свойств ядохимикатов.

3. Продукты трансформации ядохимикатов отличаются токсичностью и оказывают неблагоприятное влияние на состояние организма (отставание массы, изменения гематологических показателей, снижение активности ферментных систем, влияние на белковообразовательную функцию печени).

ЛИТЕРАТУРА. Королев А. А. — Гиг. и сан., 1976, № 3, с. 103—105. — Королев А. А., Ш и г а н С. А., В и т в и ц к а я Б. Р. — Там же, 1972, № 8, ■с. 99—101. — Черкннский С. Н., Т р а х т м а н Н. Н. — В кн.: Руководство по коммунальной гигиене. М., 1962, т. 2, с. 234—258. — Шевченко М. А. Физико-химическое обоснование процессов обесцвечивания и дезодорации воды. Киев, 1973, с. 3— 5.

Поступила 30/XI 1977 г.

A HYGIENIC STUDY OF THE TRANSFORMATION OF POISONOUS CHEMICALS IN THE PROCESS OF WATER CHLORINATION

E. V. Shtannikov, E. V. Podzemelnikov, N. Yu. Stepanova

Under the influence of chlorination products ХОС (ГХЦГ, heptachlorine), the smell of water becomes one and a half to 2 times as intense. Chlorination of water, containing pesticides, may be accompanied by formation of more toxic products than the original ones. The LDjo of hepatchlorine, metaphose and chlorophose diminished. The toxicity of ФОС in certain cases increased twice. In a subacute test the products of transformation of poisonous chemicals were found to be of different toxicity and to produce an unfavorable effect on the state of health (smaller weight, changes of hematologic indices, decrease of activity of the fermental systems, effect on the protein forming function of the liver).

УДК 614.777:628.16.081.34

Канд. мед. наук А. Г. Кокина, Н. А. Лукашевич, канд. мед. наук А. К■ Дуигкевич, Н. В. Новицкая

ЗАВИСИМОСТЬ АДСОРБЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ ОТ ИХ

ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СОДЕРЖАНИЯ КАЛЬЦИЯ В ВОДЕ

Белорусский научно-исследовательский санитарно-гигиенический институт, Минск

Патогенные микроорганизмы в водах подземных источников могут длительно (до 116 дней) сохранять жизнеспособность (А. Г. Кокина и соавт., 1977), в связи с чем возникает необходимость изучения факторов, препятствующих распространению их в водоносном горизонте. Один из таких факторов — адсорбция микроорганизмов грунтом. Мы считали, что скорость адсорбции микроорганизмов водонасыщенным песком должна

зависеть от суммарного электрического заряда поверхности оболочки микроорганизма. Энтеробактерии имеют отрицательный суммарный поверхностный заряд, и, если судить по электрофоретической подвижности, он имеет различную величину (А. Г. Кокина и соавт., 1976).

В данной работе мы определили полноту адсорбции микроорганизмов водонасыщенным песком в зависимости от их электрофоретической подвижности и концентрации в воде Ca, который способен нейтрализовать анионные группы на поверхности клеток, снижая электростатическое отталкивание. По первым опытам можно было предположить, что полнота адсорбции зависит, в частности, от величины микроорганизма (А. Г. Кокина и соавт., 1976). В связи с этим для дальнейших исследований выбрали микроорганизмы, различающиеся не только по электрофоретической подвижности, но и по величине и форме поверхности клеток.

Для опытов использовали банальную кишечную палочку (музейный штамм), энтеропатогенную кишечную палочку серотипа 026 и патогенный стафилококк (выделенные из сырого молока), энтерококк (выделенный из речной воды), Bacillus subtilis L2, фагТгЕ. coli и вирус полиомиелита тип I LSc, 2ab (музейные культуры). Перед опытами определяли электрофоретическую подвижность микроорганизмов.

Исследования по адсорбции проводили при комнатной температуре (18—20°С) на вертикальной установке, состоящей из напорных сосудов (объемом 3 л) и стеклянных бюреток (высотой 67 см и внутренним диаметром 17—18 мм), помещенных в штатив. Нижнюю часть стерильных бюреток (колонок) заполняли слоем гравия высотой 3—4 см, а затем на высоту 60 см — отсортированным кварцевым песком с диаметром частиц 0,25—0,5 мм. Гравий и песок для опыта стерилизовали в сухожаровом шкафу при 105°С в течение 4—5 ч. Песок в контрольных колонках промывали бидистиллированной водой 15—17 ч. Соответствующую концентрацию ионов кальция создавали путем растворения СаС12 в бидистиллированной воде. Песок в опытных колонках одновременно с контрольными промывали бидистиллированной водой, содержащей ноны Ca в заданной концентрации. Песок заземляли с помощью экранированного провода. Для инфицирования воды использовали суточные культуры микроорганизмов из расчета 105 клеток в 1 мл (по оптическому стандарту мутности). Инфицирование фагом Тх Е. coli производили в концентрации 1000 БОЕ/мл, вирусом полиомиелита — 103 ТЦД 50/мл. Тотчас после заражения производили высевы на питательные среды для определения фактического содержания в воде жизнеспособных клеток микроорганизмов, а контрольное титрование вируса и фага осуществляли через 1 ч после инфицирования. Линейную скорость фильтрации поддерживали постоянной — 8 м/сут. Предварительно вытеснялся объем воды, находящейся в соединительных трубках и колонках над песком. После этого через определенные промежутки времени (через 10, 20, 30, 40, 60 мин и каждый час в течение 8 ч) собирали фильтрат для исследования, различные его разведения в количестве 1 мл засевали на диагностические среды в чашках Петри. Для получения достоверных данных о степени сорбции микроорганизмов с целью изучения интенсивности их отмирания за данное время в конце опыта повторно высевали инфицированную воду из водонапорных сосудов. После промывки фильтров и в конце опыта определяли pH фильтратов и содержание в них ионов Ca. Поставлено 7 серий опытов, каждую проводили в 2—3 повторно-стях. Концентрации СаС12 (в пересчете на ионы Ca) брались от 0 до 150 мг/л.

Установлено, что адсорбция микроорганизмов зависела от концентрации Ca в воде: при концентрации Са++ 0, 5 и 10 мг/л процент задержки энтерококка в заданных условиях был равен соответственно 94,9, 99,7 и 100. Кишечная палочка серотипа 026 обладала меньшей способностью к адсорбции: при концентрации Са++ 0, 15, 30, 60, 100 и 150 мг/л процент ее задержки был равен 65,7, 77,9, 97,0, 98,0 и 99,3. Фаг Т^ Е. coli и вирус полиомиелита тип I LSc, 2ab в колонке со слоем песка 60 см адсорбиро-

вались полностью, даже в отсутствие ионов Ca в воде. Для выяснения его роли были проведены опыты в колонках со слоем песка 20 см. В этом случае при концентрации Са++ 0, 5, 10, 15 и 30 мг/л процент адсорбции фага был равен соответственно 63,7, 78,2, 96,7, 99,9 и 100. То же наблюдалось и в отношении полиовируса.

Из 7 исследованных микроорганизмов 6 не обладали биологической (собственной) подвижностью. Фаг Т, Е. coli и вирус полиомиелита по сравнению с бактериями, по литературным данным, имеют очень низкую элек-трофоретическую подвижность (Poison и Deeks). Они адсорбировались полностью (на 100%) слоем песка 60 см даже при отсутствии Ca в воде. Стафилококк и сенная палочка имели почти одинаковую электрофоретиче-скую подвижность — 1,5 и 1,8мкм/с/В на 1см. Эти 2 микроорганизма адсорбировались полностью при концентрации Ca в воде 5 мг/л. Банальная кишечная палочка и энтерококк обладали в 2 раза большей электро-форетической подвижностью — 3,1 и 4,0 мкм/с/В на 1 см. Полная адсорбция этих микроорганизмов обнаружена при вдвое большей концентрации кальция — 10 мг/л.

Кишечная палочка серотипа 026 в отличие от остальных бактерий имела собственную подвижность. Ее электрофоретическая подвижность находилась в тех же пределах, что и у стафилококка и сенной палочки — 1,6 мкм/с/В на 1 см. По сравнению с другими исследованными нами микроорганизмами Е. coli серотипа 026 обладала наименьшей способностью к адсорбции: даже при концентрации Са++ 150 мг/л не была достигнута 100% задержка этого микроорганизма.

Адсорбция микроорганизмов в наших опытах не зависела от величины клеток. Поверхность взятых в опыт микроорганизмов была у стафилококка ~2 мкм2, сенной палочки ~20 мкм2. Полная их адсорбция установлена при одинаковой концентрации ионов Ca в воде.

Выводы

1. Адсорбция микроорганизмов зависит от концентрации в воде положительного иона (Са++): с увеличением его содержания растет процент задержки микроорганизмов.

2. Для полной адсорбции разных микроорганизмов водонасыщенным песком необходимы различные концентрации положительного иона (Са++).

3. С повышением электрофоретической подвижности микроорганизмов требуется большая концентрация ионов кальция в растворе для 100% адсорбции микробов.

4. Между размером и формой микробных клеток, следовательно, между величиной поверхности и степенью сорбции зависимости не обнаружено.

5. Полная адсорбция микроорганизма, обладающего собственной подвижностью, происходит при значительно большей концентрации в воде положительного нона по сравнению с неподвижными микроорганизмами.

ЛИТЕРАТУРА. Кокина А. Г.. Душкевич А. К., Лукашевич H.A. — Здравоохр. Белоруссии, 1976. № 10, с. 43—45. — Кокина А. Г., Гельфер Е. А. — Гиг. и сан., 1976, № 10, с. 106. — Кокина А. Г., Лукашевич Н. А., Новицкая Н. В. — Гиг. и сан., 1977, № 5, с. 111—113. — Poison A., Deeks D. — J. Hyg., 1962, v. 60, p. 217.

Поступила 7/X 1977 г.

DEPENDENCE OF MICROORGANISMS' ADSORPTION ON THEIR ELECTROKINETIC PROPERTIES AND CALCIUM CONTENTS IN WATER

A. G. Kokina, N. A. Lukashevich, A. K- Dushkevich, N. V. Novitskaya

The authors determined the extent of adsorption of microorganisms on sand saturated with water depending on their electrophoretic mobility and calcium concentration in water. The extent of adsorption of microorganisms proved to augment with increase of calcium con-

centration. For complete adsorption of various microorganisms a different concentrationfof ositive ions is necessary. Increase of electrophoretic mobility of microorganisms requires igher concentrations of calcium ions in water for the ICOper cent adsorption of microbes. No connection was found to exist between the size and form of microbial cells and extent of their sorption. Complete adsorption of microorganisms, capable of independent movement, occurs at much higher concentrations of positive ions in comparison with that of immobile microorganisms.

УДК 612.014.424.2

Доктор мед. HayKj/C. И. Станкевич

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАПРАВЛЕННОСТИ ЕГО СИЛОВЫХ ЛИНИЙ

Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, по» лимерных и пластических масс, Киев

В связи с тем что человек находится в статическом электрическом поле (СЭП) с различной направленностью силовых линий по отношению к его телу, весьма важно знание характера биологического эффекта СЭП, однако в доступной нам литературе сведений об этом нет. Имеются лишь данные (Guy и соавт.) о различной абсорбции различными участками тела магнитных полей, полученные на модели человека. Электрическое поле, перпендикулярное поперечной плоскости, дает максимум абсорбции в области шеи, лодыжек, колен, т. е. там, где поперечное сечение очень невелико. Области таких больших поперечных сечений, как туловище и голова, менее подвергаются воздействию. Поле, перпендикулярное фронтальной плоскости, образует вихревые токи, которые увеличивают расстояние от линии, перпендикулярной фронтальной плоскости, к центру туловища и достигает максимума на окружности туловища. Пиковые величины образуются в районах, близких к оси и промежности, где имеются острые углы в тканях. Плотность абсорбции увеличивается с квадратом частоты и величины поля.

Для изучения биологического действия СЭП в моделируемых условиях нами создана специальная установка, состоящая из камеры, изготовленной из стекла. Над и под камерой расположены пластинчатые электроды, которые с помощью кронштейнов могут приближаться к камере и отдаляться от нее, а также менять положение по отношению к камере, создавая различное напряжение СЭП в камере и направление силовых линий по отношению к телу животных. В качестве генератора СЭП используются аэрофранклинизаторы. С целью контроля за СЭП, подаваемым аэрофран-клинизатором, между ним и камерой установлен киловольтметр. Аэро-франклинизатор подключен к сети переменного тока 220 Вт. Напряженность поля в камере регулируется на основании расчета по формуле:

где I — напряжение, отмечаемое на шкале киловольтметра; Н — расстояние между электродами. Величина поля в камере регулируется как аэро-франклинизатором, так и с помощью изменения расстояния между электродами.

Исследования биологического действия СЭП проводили на беспородных белых крысах при различной его напряженности и направлении силовых линий. Опыт длился 2 мес с экспозицией животных в электрическом поле напряженностью 1100, 300 и 150 В/см. Для изучения биологического эффекта СЭП в зависимости от напряженности силовых линий использовали широко известные в литературе и апробированные нами ранее при гигиенической регламентации СЭП и оказавшиеся наиболее информатив-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.