ТЕМА 3. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОБНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА ПОМЕЩЕНИЙ
ТЕМА 3. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОБНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА ПОМЕЩЕНИЙ
Цель занятия: изучение методов определения и оценки бактери- альной загрязненности воздушной среды помещений.
При подготовке к занятию студенты должны проработать следующие вопросы теории.
1. Эпидемиологическое значение воздушной среды. Источники микробного загрязнения воздуха помещения.
2. Характеристика бактериального состава атмосферного воздуха и воздуха помещений. Факторы, способствующие снижению микробного загрязнения воздуха помещений.
3. Значение бактериального загрязнения воздуха при изготовлении лекарственных препаратов.
4. Методы исследования и оценки степени бактериального загрязнения воздуха закрытых помещений.
После освоения темы студент должен знать:
Методику проведения отбора проб воздуха, их анализа, определение степени бактериального загрязнения воздуха аптечных помещений;
Расчет необходимой мощности и количества бактерицидных облучателей при обеззараживании воздуха и поверхностей помещений аптек;
уметь:
Оценить результаты исследований воздуха на соответствие гигиеническим нормативам;
Оценить условия труда персонала аптек при воздействии биологических факторов по данным санитарно-гигиенического обследования и лабораторных исследований;
Использовать основные нормативные документы и информационные источники справочного характера для организации контроля за уровнем микробного загрязнения в воздухе аптечных помещений и разработки профилактических мероприятий по предупреждению и снижению уровня загрязнения воздуха аптечных помещений.
Учебный материал для выполнения задания
Воздух может загрязняться аэропланктоном, т.е. бактериями, вирусами, спорами плесневых грибов, дрожжевыми грибами, цистами простейших, спорами мхов и др. Основным источником загрязнения воздуха служит почва. Попадающие в атмосферный воздух микроорганизмы сравнительно быстро погибают вследствие высыхания, действия ультрафиолетовых лучей Солнца и отсутствия питательного материала. Однако в приземном слое атмосферы и в воздухе плохо вентилируемых закрытых помещений всегда обнаруживаются сапрофитные и иногда и патогенные микроорганизмы.
При производстве лекарственных препаратов на основе биологического синтеза работающие могут подвергаться воздействию аэрозоля живых клеток микробов-продуцентов, продуктов метаболизма микроорганизмов и пылевидных конечных продуктов, часто содержащих более 50% белка (например, на заводах, изготавливающих белково-витаминные концентраты). На этапах собственно получения и выделения антибиотиков, а также на заключительных этапах (сушка, фасовка, упаковка) работающие могут подвергать- ся воздействию пыли антибиотиков. Контроль за содержанием в воздухе вредных веществ биологической природы (антибиотики, ферменты, витамины и др.) проводят аналогичным способом: как это принято для химических веществ в соответствии с требованиями Методических указаний «Микробиологический мониторинг произ- водственной среды» (МУ 4.2.734-99) и Приложения 10 Руководства 2.2.755-99 «Методика контроля содержания микроорганизмов в воздухе рабочей зоны».
В помещениях аптек бактериальное загрязнение воздуха, происходящее за счет выделений посетителей и работников аптек, имеет большое значение, так как является причиной возможного инфицирования персонала возбудителями различных инфекционных заболеваний, а также опасности попадания микроорганизмов в лекарственные средства. Попавшая в лекарственные препараты микрофлора приводит к изменению их физико-химических свойств, снижению терапевтической активности, уменьшению сроков хранения, может явиться причиной развития заболеваний и осложнений у больного. Наиболее интенсивное бактериальное загрязнение воздуха отмечается в торговом зале, моечной и вспомогательных помещениях.
Биологическими компонентами пыли помещений являются микрофлора (бактерии, вирусы и грибы) верхних дыхательных путей, кожи, микроскопические клещи, споры плесневых грибов. Санитарнопоказательными микроорганизмами в воздухе закрытых помещений являются стафилококки, зеленящие стрептококки, а показателями прямой эпидемической опасности - гемолитические стрептококки. Несмотря на сравнительно короткий срок пребывания в воздухе, микробы создают эпидемическую опасность. Источниками микробного загрязнения воздуха в стационарах всех типов являются медицинский персонал и больные, страдающие стертыми (бессимптомными) формами инфекционных болезней, а также носители полирезистентных к антибиотикам штаммов патогенных и условно патогенных микроорганизмов.
Нормативов содержания микроорганизмов в воздухе жилых помещений нет. Нормативы бактериальной чистоты производственных помещений (больниц, аптек) разработаны в зависимости от их функционального назначения с учетом интенсивности бактериальной обсемененности и риска возникновения внутрибольничных инфекций. В соответствии с нормативными документами (СанПиН 2.1.3.1375-03) бактериальную чистоту воздуха оценивают дифференцированно по общему количеству микроорганизмов в 1 м 3 воздуха, а в помещениях классов А, Б, и В необходимо контролировать наличие колоний Staphylococcus aureus, которые не должны определяться в 1 м 3 воздуха, и плесневых и дрожжевых грибов, которые не должны определяться в 1 дм 3 воздуха.
Одним из эффективных методов обеззараживания воздуха является использование бактерицидного действия ультрафиолетовых лучей с длиной волны 254-257 нм. В целях санации аптечных и лечебных помещений в настоящее время применяются бактерицидные увиолевые лампы БУВ-15, БУВ-30, представляющие собой газоразрядные ртутные лампы низкого давления. Лампы сделаны в виде трубок разной длины из увиолевого стекла и наполнены газовой смесью, состоящей из паров ртути и аргона. В концы трубок впаяны вольфрамовые электроды. При пропускании тока через трубку возникает газовый разряд, в результате которого происходит свечение. Увиолевое стекло лампы пропускает УФ-лучи, убивающие микробы, обеспечивая при этом высокий обеззараживающий эффект.
В аптеках применяются потолочные бактерицидные облучатели (ПБО) и настенные бактерицидные облучатели (НБО). ПБО имеют
две экранированные лампы БУВ-15 и две открытые лампы БУВ-30. При использовании ПБО, особенно при включении неэкранированных бактерицидных ламп, обеззараживающий эффект наступает за счет действия прямого потока лучей. НБО имеет две бактерицидные лампы: одна, экранированная лампа, облучает верхнюю зону и другая - неэкранированная - нижнюю зону. Надежный бактерицидный эффект достигается при работе бактерицидных облучателей в течение двух часов при мощности ламп 3 Вт на 1 м 3 .
При длительной работе бактерицидных ламп в воздухе помещений могут накапливаться озон и окись азота в количестве, превышающих ПДК этих веществ, поэтому использование ультрафиолетового облучения требует соблюдения правил техники безопасности. В присутствии работающих рекомендуется применять экранированные бактерицидные лампы мощностью 1 Вт на 1 м 3 , а в отсутствии людей используются бактерицидные лампы открытого типа (НЭ) мощностью 3 ВТ на 1 м 3 . ПБО и НБО являются стационарными бактерицидными установками. В настоящее время в лечебно-профилактических учреждениях и аптеках применяются передвижные бактерицидные облучатели, что дает возможность более эффективно производить обеззараживание воздуха.
Определение количества бактерий осуществляется седиментационным или аспирационным методами.
Седиментационный метод основан на естественном осаждении бактерий из воздуха на чашку Петри с питательной средой и последующим выдерживанием в термостате в течение двух суток при температуре 37 ?С и подсчетом колоний, выросших за это время на всей площади чашки.
Принцип аспирационного метода - аспирация определенного объема воздуха с высеванием содержащихся в нем бактерий на поверхность питательной среды с применением щелевого прибора Кротова (рис. 10) или с помощью микробиологического импактора воздуха «Флора-100».
Прибор Кротова представляет собой цилиндр со съемной крышкой, в котором находится электромотор с центробежным вентилято- ром. Принцип работы прибора основан на инерционном осаждении частиц аэрозоля на поверхность питательной среды. Исследуемый воздух всасывается со скоростью 20-25 л/мин через клиновидную
щель в крышке прибора, ударяется о поверхность плотной питательной среды, и микробы задерживаются на ее влажной поверхности. Для равномерного посева микробов чашка Петри с питательной сре- дой помещается на подставку, вращающуюся со скоростью 1 оборот в 1 с. Скорость аспирации воздуха регулируется по микроманометру (реометру) прибора. Общий объем пробы при значительном загрязнении воздуха должен составлять 40- 50 л, при незначительном - более 100 л. Продолжительность аспирации 2-5 мин. После инкубирования отобранных проб при температуре 37 ?С в течение 1-2 суток в зависимости от выделяемых микроорганизмов производится подсчет выросших колоний. Учитывая объем взятой пробы воздуха, вычисляется количество микробов в 1 м 3 воздуха.
Рис. 10. Прибор Кротова для бактериологического исследования воздуха
Импактор «Флора-100», современная модель прибора для улавливания бактерий из воздуха, работает в автоматическом режиме и превосходит прибор Кротова по техническим характеристикам.
Определение количества микроорганизмов в воздухе служит одним из гигиенических критериев его чистоты. О степени бактери- ального загрязнения воздуха судят по общему количеству бактерий, содержащихся в 1 м 3 воздуха. Кроме того, оценку воздуха можно дать по содержанию санитарно-показательных микроорганизмов (разных видов стрептококков и стафилококков) - обычных обитателей слизистых оболочек дыхательных путей человека. Содержание микроорганизмов в воздухе различно в разные сезоны года. В холод-
ный период воздух имеет меньшее микробное загрязнение, а летом воздух больше загрязняется микробами, поступающими в него в большом количестве вместе с частичками почвенной пыли. В качестве ориентировочных показателей оценки бактериального загрязнения воздуха в жилых помещениях используются предложенные А.И. Шафиром следующие величины (табл. 9).
Таблица 9. Оценка чистоты воздуха по бактериологическим показателям воздуха аптечных помещений в разные периоды года
Оценка чистоты воздуха | ||||
Летний период (апрель-сентябрь) | Зимний период (октябрь-март) |
|||
Всего микроорганизмов | Гемолитического стрептококка | Всего микроорганизмов | Гемолитического стрептококка |
|
Чистый | <3500 | <5000 | ||
Умеренно загрязненный | 3500-5000 | 24-52 | 5000-7000 | 52-124 |
Загрязненный | >5000 | >7000 | >124 |
|
Лабораторная работа «Определение и оценка микробного загрязнения воздуха»
Задания студенту
1. Произвести бактериологический посев воздуха с помощью прибора Кротова.
2. Произвести подсчет колоний в чашке Петри, посев воздуха на питательную среду которой был сделан с помощью аппарата Кротова сутки назад со скоростью 20 л/мин в течение 5 мин и которая находи- лась в термостате при температуре 37 ?С в течение суток.
3. Определить уровень бактериального загрязнения в помещении аптеки.
4. Дать гигиеническую оценку эффективности работы бактерицидных ламп по условиям ситуационной задачи.
Методика работы
Определение микробного загрязнения воздуха
Получив одну из чашек Петри с выросшими микробными колониями, ознакомиться с содержащимися в задаче сведениями о времени,
месте и условиях отбора пробы воздуха (скорость и время аспирации).
Для подсчета числа колоний надо разделить поверхность чашки на 4 равных стора, нанеся линии раздела на стекло крышки. Подсчитать общее число колоний на поверхности j чашки и умножить на 4. Подсчет можно осуществлять простым глазом или через лупу. Число выросших колоний можно принять примерно равным количеству микробных тел в посеянном на чашку Петри объеме воздуха. Затем, учитывая условия отбора пробы, рассчитать общее количество микроорганизмов в 1 м 3 воздуха помещения.
Оценку степени микробного загрязнения воздуха произвести в соответствии с градациями, приведенными в табл. 9.
Расчет необходимой мощности и количества УФ-облучателей в помещении
Необходимая мощность (N) бактерицидных ламп определяется по формуле:
N = E V,
где: E - нормируемая величина удельной мощности ламп:
3 Вт/м 3 - для ламп открытого типа,
1 Вт/м 3 - для ламп экранированного типа,
V - объем помещения, м 3 .
Необходимое количество бактерицидных ламп (К) определяется по формуле:
К = N / (мощность бактерицидной лампы).
Развитие исследований в области аэробиологии показало, что в воздухе закрытых помещений наряду с большим количеством сапрофитных микроорганизмов могут находиться патогенные бактерии и вирусы; менингококки, патогенные стафилококки, возбудители дифтерии, туберкулеза, коклюша, вирусы гриппа, оспы, аденовирусы и др. Санитарно-бактериологические исследования воздуха проводят в плановом порядке в яслях и детских садах, больницах, операционных, аптеках, школах, кинотеатрах. Исследуют также атмосферный воздух.
При санитарно-бактериологическом исследовании воздуха проводят:
1) определение общей бактериальной обсемененности воздуха (общее число бактерий в 1 м 3);
2) выявление саиитарно-показательных микроорганизмов;
3) по эпидемическим показаниям выделение вирусов и патогенных бактерий из воздуха закрытых помещений;
4) при исследовании атмосферного воздуха дополнительное определение качественного состава микрофлоры с учетом наличия спорообразующих аэробов и анаэробов, которые служат показателем загрязненности воздуха микроорганизмами почвы.
Методы отбора проб воздуха для бактериологического исследования подразделяют на:
1) аспирационные, основанные на активном просасывании воздуха с помощью различных приборов;
2) седиментационные, основанные на принципе механического оседания микробов.
Пробы воздуха берут на уровне сидящего или стоящего человека, выделяя одну точку взятия проб на каждые 20 м 2 площади.
Аспирационные методы используют при исследовании воздуха как закрытых помещений, так и атмосферного. Наиболее широкое применение в последние годы получил аппарат Кротова (рис. 44), который позволяет пропускать от 25 до 50 л воздуха в минуту. В аппарате Кротова воздух засасывается сквозь узкую щель крышки прибора и ударяется о поверхность плотной питательной среды в чашке Петри, которая медленно вращается на подвижном столике. Поверхность питательной среды равномерно обсеменяется микроорганизмами.
Существуют также другие приборы: ПОВ-1, бактериоуловител Речменского, Дьяконова, в которых воздух просасывается с помощью насосов, воздуходувок, аспираторов через материал, задерживающий бактериальный аэрозоль. В качестве такого материала используют стерильную воду, питательные среды, стерильный ватный тампон, пенистые или порошковые фильтры из растворимых материалов. Объем просасываемого воздуха измеряют с помощью газовых часов. После взятия пробы 1 мл жидкости засевают в чашку с мясо-пептонным агаром для определения общего числа бактерий. Через 24 ч инкубации в термостате при 37°С подсчитывают число колоний и делают пересчет на 1 м 3 воздуха. С целью определения санитарно-показательных микроорганизмов и патогенных микробов делают посевы на различные элективные среды.
Седиментационный метод наиболее старый (метод оседания Коха). Его используют только при исследовании воздуха закрытых помещений. Для этого чашки Петри с питательными средами при исследовании общей бактериальной загрязненности воздуха оставляют открытыми в местах отбора проб в течение 5—10 мин. По окончании экспозиции чашки зарывают и помещаю в термостат при 37°С на 24 ч, а затем при комнатной температуре выдерживает еще сутки. О степени загрязненности воздуха судят по количеству выросших колоний. Несмотря на неточность, данный метод пригоден для сравнительных оценок чистоты воздуха.
В настоящее время бактериологическое исследование воздуха проводится в основном в больницах согласно «Инструкции по бактериологическому контролю комплекса санитарно-гигиенических мероприятий в лебечно-профилактических учреждениях: отделениях хирургического профиля, в палатах и отделениях реанимации и интенсивной терапии» (Приложение к приказу № 720 от 31.07.1978 г. МЗ СССР). Определяют общую бактериальную обсемененность и наличие Staph, aureus.
Для установления общей бактериальной обсемененности воздуха закрытых помещений, согласно инструкции, отбирают две пробы воздуха с помощью аппарата Кротова по 100 л каждая.
С целью исследования воздуха на наличие стафилококка берут пробы воздуха на две чашки с желточно-солевым агаром или молочно-желточно-солевым агаром, пропуская 250 л воздуха.
Санитарно-бактериологическое исследование воздуха имеет большое значение в хирургических отделениях больниц, родильных домах, где имеется опасность возникновения внутрибольничной инфекции. Обнаружение Staph, aureus в этих отделениях является недопустимым. Нарастание количества Staph, aureus определенных фаготипов следует рассматривать как грозный предвестник возможного появления госпитальной инфекции.
Выявление вирусов и патогенных бактерий из воздуха закрытых помещений проводят по эпидемиологическим показаниям при оценке эффективности обеззараживания воздуха, при контроле санитарно-микробиологического содержания больничных учреждений и т. д.
Для выявления микобактерий туберкулеза отбор проб производят при помощи прибора ПОВ-І, в котором в качестве улавливающей используют среду Школьниковой. Исследуют 250—500 л воздуха (см. Микробиологическая диагностика туберкулеза).
Эталоном чистоты атмосферного воздуха считают показатель бактериальной обсемененности в зеленой зоне (зеленая зона ВДНХ—350 микробов в 1 м 3). Пример значительного обсеменения воздуха — места скопления людей и транспорта. Воздух операционных до начала операции должен содержать не более 500, а после нее — не более 1000 микробов в 1 м 3 . Staph, aureus не должны обнаруживаться при исследовании 250 л воздуха. В предоперационных и перевязочных до начала работы количество микробов в 1 м 3 не должно превышать 750. В больничных палатах летом число микробов должно быть менее 3500, а зимой — менее 5000 в 1 м 3 . Здесь допускают наличие стафилококков в воздухе: летом — 24, зимой — 52 при исследовании 250 л воздуха.
Страница 87 из 91
Количественный и особенно качественный состав микрофлоры воздуха является санитарным показателем степени загрязнения воздушной среды.
Для оценки степени чистоты воздуха А. И. Шафир предложил следующие критерии. В жилых невентилируемых помещениях в летнее время воздух может считаться чистым при условии, если общее количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха будет меньше 1500, а зеленящего и гемолитического стрептококка меньше 16, а загрязненным, если содержит больше 2500 микроорганизмов и больше 36 стрептококков. Зимой, естественно, количество микроорганизмов в помещениях значительно увеличивается. По данным. А. И. Шафира, для чистого воздуха общее количество микробов будет меньше 4500, а стрептококков меньше 36 в 1 м3, для загрязненного - общее количество микробов больше 7000, а стрептококков больше 124.
Для определения степени чистоты воздуха применяются следующие микробиологические методы исследования.
- Метод, основанный на принципе ударного действия воздушной струи.
- Седиментационный метод.
При любом микробиологическом методе исследования воздуха учитывается как общее количество микроорганизмов в определенном объеме воздуха, так и их качественный состав. Отдельно учитывается аэробная и анаэробная микрофлора.
Для выявления аэробных сапрофитов в воздухе посев производится на мясо-пептонный агар, а при исследовании на наличие стрепто- и стафилококков воздух засевают на специальные среды (сахарный агар, кровяной агар). Для выделения и подсчета стафило- и стрептококков применяют также мясо-пептонный агар с добавлением 3% дефибринированной бараньей крови, 0,25% глюкозы и генцианвиолета 1: 50 000-1: 500 000.
Для исследования на наличие анаэробных микробов воздух засевают на железосульфитную среду (среда Вильсон-Блера). Эту среду готовят следующим образом. К 100 мл расплавленного, а затем остуженного до 80° щелочного мясо-пептонного агара добавляют 1% стерильной глюкозы, 10 мл 20% сернокислого натрия и 1 мл 8% раствора хлорного железа. Раствор хлорного железа готовится на стерильной дистиллированной воде. Раствор сернокислого натрия стерилизуется 1 час текучим паром.
Метод исследования воздуха по принципу ударной струи. Предложен ряд аппаратов для исследования воздуха методом ударной струи. Аппарат, сконструированный советским ученым Ю. А. Кротовым, имеет преимущество перед другими (рис. 124, 125).
Аппарат Кротова смонтирован в одном ящике и состоит из трех частей: 1) узла для отбора проб воздуха; 2) микроманометра; 3) питающего механизма, размещенного в деревянном футляре (электрической части).
Прибор можно подключить как на 127 V, так и на 220 V, и при помощи специального переключателя и реостата регулировать скорость проходящей через прибор струи воздуха. При помощи аппарата Кротова в течение 1 минуты можно пропустить от 25 до 50 л воздуха. Механизм действия аппарата Кротова заключается в следующем. Исследуемый воздух при помощи центробежного вентилятора, вращающегося со скоростью 4000- 5000 оборотов в минуту, энергично, засасывается через щель крышки прибора и ударяется о поверхность открытой чашки Гейденрейха, залитой питательным агаром и установленной на диске малой крыльчатки. Содержащиеся в воздухе микроорганизмы оседают на питательном агаре чашки Гейденрейха.
Рис. 124. Прибор Кротова для микробиологического исследования воздуха (общий вид).
Рис: 125. Прибор Кротова для микробиологического исследования воздуха (схема).
1 - цилиндрический корпус; 2 - основание корпуса; 3 - электромотор; 4 - центробежный вентилятор; 5 - восьмилопастная крыльчатка; 6 - диск; 7 - пружины; 8 - чашка Гейденрейха; 9 - крышки; 10 - накидные замки; 11 - диск из плексигласа; 12 - клиновидная щель; 13 - разрезное кольцо; 14 - штуцер с диафрагмой; 15 - выводная трубка.
Для равномерного распределения микроорганизмов по всей поверхности чашки столик с чашкой должен вращаться не очень быстро (60 оборотов в минуту). Из прибора воздух выводится через воздухопроводную трубку, которая соединена с микроманометром, показывающим скорость пропускания воздуха через прибор. Экспозиция чашки 10 минут, после чего мотор останавливают. Снимают крышку прибора. Достают чашку с посевом воздуха и закрывают ее крышкой. Дальше поступают так. При определении аэробной флоры чашку Гейденрейха с посевом ставят на 24 часа в термостат при температуре 37°, а затем оставляют на 24 часа при комнатной температуре и проводят подсчет всех выросших колоний на поверхности агара. Затем чашку оставляют еще на 24 часа при комнатной температуре, после чего (через 72 часа с момента посева) проводят дифференцированный подсчет, т. е. учитывают отдельно пигментные формы, спороносные формы и плесневые грибы.
Для определения количества анаэробных микроорганизмов чашку с посевом, вынутую из прибора Кротова, для создания анаэробных условий роста микробов дополнительно заливают 10-15 мл мясо-пептонного агара и ставят в термостат при температуре 37° на 24 часа.
На сульфитном агаре, которым залита чашка до посева, анаэробные микробы дадут рост в виде почерневших колоний, по числу которых можно судить о степени загрязнения воздуха анаэробными микробами.
Бактериальное загрязнение воздуха выражается общим числом микробов в 1 м3 его.
Пример. Через аппарат Кротова пропущено за 10 минут 125 л воздуха, на поверхности среды выросло 100 колоний.
Число микробов в 1 м3 воздуха 
Седиментационный метод исследования воздуха (чашечный метод). Седиментационный метод является наиболее простым методом для изучения микрофлоры воздуха, хотя не обладает большой точностью.
Если применять чашки одного диаметра при одном сроке экспозиции, то этот метод может быть использован для получения сравнительных данных по бактериальному загрязнению воздуха. Техника этого метода заключается в следующем. Чашки Гейденрейха-Петри с застывшим агаром выставляют в открытом виде на разных высотах в помещении на различные сроки (от 15 минут
до 1.5 часов). Затем чашки закрывают и ставят в термостат. Инкубацию посевов производят по методике, описанной выше.
Для пересчета количества микробов на 1 м3 пользуются формулой В. Л. Омелянского, который считал, что в течение 10-минутной экспозиции на поверхность плотной питательной среды 100 см2 оседает столько микробов, сколько их находится в 10 л воздуха. Им была составлена соответствующая таблица расчета, пользуясь которой можно высчитать общее количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха. В этой таблице даны постоянные множители, на которые надо умножить полученные количества колоний в зависимости от диаметра и площади чашки, где производится посев. Приводим схему постоянных множителей для расчета количества микробов по Омелянскому (табл. 34).
Таблица 34
Расчет числа микробов в 1 м3 воздуха (по Омелянскому)
Диаметр чашки в см |
Площадь чашки в см2 |
Множитель расчета числа микробов в 1 м3 воздуха |
Пример. На чашке площадью 63 см2 выросло 25 колоний. Количество микробов в 1 м3 воздуха в данном случае равно 25X80 = 2000.
Большая группа приборов и устройств предназначается для концентрирования микроорганизмов в пробах из объектов внешней среды (вода, воздух), а также в пробах патологического материала от больных.
Как известно, объекты внешней среды могут быть источником массовых заражений человека и животных, в случае загрязнения их патогенными микроорганизмами. Для суждения о наличии в объектах внешней среды патогенных микроорганизмов, наиболее надежным критерием является их прямое обнаружение. Однако используемые в микробиологической практике методы не всегда позволяют делать это. Патогенные микроорганизмы трудно выявить в объектах внешней среды, так как их гораздо меньше, чем сапрофитов. Поэтому в силу антагонистических действий на питательных средах рост патогенной флоры зачастую подавляется ростом сапрофитов. Первоочередной задачей при исследовании такого объекта внешней среды, как воздух, является концентрация взвешенных в нем микроорганизмов в небольшом количестве жидкости (питательной среды).
Одним из ведущих показателей бактериальной обсемененности объектов внешней среды является показатель микробного числа. Эти данные санитарной микробиологии регистрируются подсчетом колоний, выросших на чашках Петри, с последующим пересчетом.
Значительное количество работ посвящено методам забора проб воздуха. Предложено большое количество всевозможных приборов, улавливающих бактериальные аэрозоли.
Одним из первых приборов для исследования аэромикрофлоры, который был внедрен в серийное производство в нашей стране, был прибор Кротова . Несмотря на сравнительно большое количество времени с начала его серийного выпуска (пятидесятые годы), прибор не потерял своей значимости при исследовании санитарно-бактериологического состояния воздуха закрытых помещений и до сегодняшнего дня широко используется в практике санитарно-бактериологических лабораторий.
Прибор для бактериологического анализа воздуха (прибор Кротова) (рис. 58) представляет собой цилиндр, закрывающийся крышкой, под которой имеется столик для установки чашки Петри с плотной питательной средой. Внутри цилиндра находится электрический мотор, вращающий столик с чашкой и турбинку, засасывающую воздух внутрь прибора через щель, находящуюся в крышке. Количество воздуха, просасываемого в минуту, определяется по поплавковому расходомеру и регулируется при помощи вентиля. Прибор питается от сети переменного тока напряжением 220 В. Габариты прибора в футляре -229X200X280 мм. Масса - 8 кг.
Рис. 58. Прибор для бактериологического анализа воздуха.
1 - вентиль ротаметра, 2 - ротаметр; 3 - накидные замки; 4 - диск вращающийся; 5 - крышка; 6 - диск; 7 - клиновидная щель; 8 - корпус; 9 - основание.
Подготовка прибора к работе сводится к отбору стандартных чашек Петри диаметром 100 мм и высотой 20 мм и заблаговременному заполнению их питательной средой в количестве 15 мл. Розлив и охлаждение питательных сред производится на строго горизонтальной поверхности, подсушивание в обычных условиях.
Другим прибором аналогичного назначения является пробоотборник воздуха ПОВ-1 (рис.59).
Рис. 59. Пробоотборник воздуха ПОВ-1
Забор проб воздуха производится в жидкую питательную среду, что позволяет применять специфические элективные среды и проводить специальные (направленные) бактериологические исследования.
Техническая характеристика прибора ПОВ-1
Производительность………… 20 л/мин
Питание от сети переменного тока….. 127/220 В
Потребляемая мощность……….не более 18 В А
Габариты прибора……………………..170x255x285 мм
» укладки……………………..170X270X350 »
Масса (с укладкой)……………………..не более 15 кг
Аспиратор для отбора проб воздуха, модель 822 , выпускаемый объединением «Красногвардеец» предназначен для анализа содержащихся в воздухе примесей. На передней панели прибора (рис. 60) расположены: колодка для подключения прибора к сети 1, тумблер для включения и выключения аппарата 2, гнездо предохранителя 3, разгрузочный клапан, предохраняющий от перегрузки электродвигатель при отборе проб воздуха с малыми скоростями 4, ротаметры (конусные стеклянные трубки с поплавками) для определения скорости прохождения воздуха 5, ручки вентилей ротаметров для регулировки скорости отбора проб 6, винты крепления панели к кожуху прибора 7, штуцеры для присоединения резиновых трубок с фильтрами 8 и клемма для заземления прибора 9.
Рис. 60. Аспиратор для отбора проб воздуха. Пояснения в тексте.
На рис. 61 показан общий вид аспиратора с держателем фильтров.
Отбор проб производится при просасывании воздуха через специальные фильтры с определенной скоростью. Воздух, проходя через фильтры, оставляет на них содержащиеся в нем примеси. Зная скорость прохождения воздуха и время прохождения, можно определить объем воздуха, прошедшего через фильтр. Определив количество примесей на фильтре, можно рассчитать количество примесей в единице объема воздуха.
Аспиратор для забора проб воздуха выпускает французская фирма «Baudard» . Аспиратор представляет собой герметичный аппарат с приспособлением для укрепления мелкопористых фильтров, которые легко могут быть извлечены после просасывания через аспиратор заданного объема воздуха и, в зависимости от цели исследования, изучаться либо бактериологически (инкубирование фильтра с имеющимися на нем микроорганизмами на питательных средах), либо микроскопически (определение природы частиц, задержанных фильтром, их подсчет и т. п.).
Используемые мелкопористые фильтры могут быть либо бумажными, либо изготовленными из стекловолокна. Диаметр фильтров составляет 110 мм.
Вентилятор центрифужного принципа действия имеет две скорости и рассчитан на питание от электросети напряжением 220 В; мощность мотора - 50 Вт; производительность аспиратора - от 360 до 1000 л/мин в зависимости от сопротивления используемого мелкопористого фильтра.
При исследовании воды и других объектов внешней среды (почва), а также биологических жидкостей человека и животных (мокрота, эксудаты и транссудаты) на наличие патогенной флоры, как и при исследовании воздуха, необходима предварительная концентрация микроорганизмов в небольшом объеме питательной среды, которая в дальнейшем подвергается бактериологическому исследованию (микроскопия, посев, постановка биохимических и серологических реакций и т. д.).
Рис. 61. Аспиратор с держателем фильтров.
Однако прогресс в области методов концентрирования микроорганизмов из объектов внешней среды невелик, и большей частью приходится ограничиваться старыми методиками, представляющими различные способы накопления:
- осаждением механическими способами - фильтрация, центрифугирование, выпаривание воды;
- осаждением микробов физико-химическими методами при помощи различных коагулянтов;
- концентрированием микробов методом флотации;
- осаждением микробов специфическими агглютинирующими сыворотками;
- применением комбинированных методов концентрирования микроорганизмов, заключающихся в сочетании методов осаждения с последующим высевом на питательные среды или заражением восприимчивого лабораторного животного.
Новые методы концентрирования микроорганизмов основаны на применении некоторых физических принципов . Одним из таких физических принципов является электрофорез. Применение этого метода обеспечивает движение микробной клетки к одному из электродов, расположенных в жидкой среде, под воздействием приложенной к электродам внешней электродвижущей силы (ЭДС). Этот принцип положен в основу прибора ЭФМ-1 (рис. 62). Прибор позволяет концентрировать микробные клетки, имеющие положительный или отрицательный поверхностный заряд в малом объеме изолированной жидкости (0,01-0,02 мл).
Рис. 62. Прибор для электрофореза микобактерий ЭФМ-1.
Кроме исследований воды, прибор может быть использован для бактериологических исследований водных суспензий пищевых продуктов, различных смывов и т. п. Прибор также может быть использован и для обнаружения микроорганизмов в различных материалах, полученных от больных, в частности для обнаружения микобактерий туберкулеза в таких материалах, как спинномозговая жидкость, промывные воды бронхов и желудка, всевозможные пунктаты, моча. В мазках, приготовленных из взвеси микобактерий туберкулеза в физиологическом растворе и подвергнутых электрофоретической концентрации, количество микробных клеток увеличивается в 10-15 раз по сравнению с мазками из нативного материала.
Прибор снабжен комплектом принадлежностей, куда входят 20 небьющихся кювет емкостью по 12 мл, электроды, пипетки. Прибор питается от сети переменного тока напряжением 220 В± ±10%, 50 Гц. Потребляемая мощность - не более 20 Вт. Габариты- 405X165X205 мм. Масса прибора с комплектом принадлежностей - 6 кг.
Принцип работы прибора. В специальные кюветы, из комплекта к прибору, наливают по 10 мл исследуемого материала. Над каждой кюветой с помощью зажима-держателя укрепляют пипетку, в которую помещен графитовый электрод. Часть исследуемой жидкости поднимается на 4-5 мм по капилляру пипетки и касается электрода. В зависимости от цели исследования устанавливают полярность приложенной ЭДС. Электрофорез рекомендуется проводить в течение 1-3 ч.
После выключения тока жидкость из капилляра с помощью резинового баллончика выдавливают в каплю сыворотки (нормальная лошадиная или кроличья сыворотка в разведении 1:10), предварительно нанесенную на поверхность предметного стекла, и тщательно перемешивают запаянной пастеровской пипеткой, препарат высушивают, фиксируют над пламенем горелки и окрашивают по Граму, Циль - Нильсену или другим способом.
Чтобы исключить возможность диагностических ошибок, все манипуляции проводят с тщательно обработанными кюветами, пипетками и предметными стеклами. Графитовые электроды после каждого исследования необходимо менять.
Растворы красок и кислоты должны быть тщательно проверены бактериологически.
Для увеличения точности подсчета выросших микробных колоний Киевским заводом медицинского оборудования выпускается прибор для счета колоний бактерий . Для подсчета колоний электропером на дно чашки наносятся точки в месте "нахождения каждой колонии, при этом контакты электропера замыкаются и поступающий к счетчику электрический импульс производит отсчет. Внешний вид прибора приведен на рис. 63.
Рис. 63. Прибор для счета колоний.
Для подсчета числа колоний на закрытой чашке используется карандаш или ручка, которыми ставят отметки на оборотной стороне чашки, что исключает возможность повторного учета одной и той же колонии.
Универсальный счетчик для подсчета колоний на питательной среде «Бактроник» укомплектован электронным наконечником для подсчета числа колоний на открытых чашках. При контакте с любой агаризированной средой наконечник включает электромагнитный счетный механизм и оставляет след на поверхности среды.
Такое устройство устраняет электроразряды, которые имеют место при использовании других систем.
При подсчете числа колоний на чашках с редким ростом можно использовать кнопку на панели прибора, а если необходимо- дистанционный кнопочный выключатель, что облегчает работу.
Фирма «Millipore» выпускает специальную чемодан-укладку для микробиологических исследований . Чемодан, являющийся по существу портативной лабораторией (рис. 64), обеспечивает всеми необходимыми материалами и оборудованием для исследований бактериального загрязнения воды, обнаружения микроорганизмов в воздухе и в почве, контроль температуры и роста бактерий, выявление дрожжевых грибов в окружающей среде, образование газа дрожжами, определение эффективности дезинфектантов и т. д.
Рис. 64. Чемодан-укладка для микробиологических исследований.
Для определения качества пищевых продуктов выпускается люминоскоп ЛПК-1 . С его помощью можно определять видовую принадлежность мяса, раннюю порчу свинины и свиного жира, соотношение составных частей фарша, экспертизу пищевых масел, жиров, меда и других продуктов (рис. 65).
В приборе использован принцип визуального люминесцентного анализа. Под действием ультрафиолетовых лучей пищевые продукты в зависимости от их свойства и качества начинают светиться различным цветом, а светофильтры выделяют соответствующие участки спектра. При работе с прибором не требуется затемнения помещения, исследователь огражден от воздействия ультрафиолетовых лучей.
Режим работы прибора повторнократковременный. Время работы-1 ч, пауза - 25 мин. На исследование продукта затрачивается не более 1 мин. Питание прибора от сети переменного тока - 220 В±10%. Потребляемая мощность - не более 350 Вт. Габаритные размеры - 366X185X240 мм. Масса - 6 кг.
Рис. 65. Прибор для определения качества продуктов ЛПК-1.
Поиск Лекций
Санитарно-микробиологическое исследование воздуха можно разделить на 4 этапа:
1) отбор проб;
2) обработка, транспортировка, хранение проб, получение концентрата микроорганизмов (если необходимо);
3) бактериологический посев, культивирование микроорганизмов;
4) идентификация выделенной культуры.
Отбор проб:
Правильное взятие проб гарантирует точность исследования. В закрытых помещениях точки отбора проб устанавливаются из расчета на каждые 20 м2 площади — одна проба воздуха, по типу конверта: 4 точки по углам комнаты (на расстоянии 0,5 м от стен) и 5-я точка — в центре. Пробы воздуха забираются на высоте 1,6-1,8 м от пола — на уровне дыхания в жилых помещениях. Пробы необходимо отбирать днем (в период активной деятельности человека), после влажной уборки и проветривания помещения. Атмосферный воздух исследуют в жилой зоне на уровне 0,5-2 м от земли вблизи источников загрязнения, а также в зеленых зонах (парки, сады и т.д.) для оценки их влияния на микрофлору воздуха.
Следует обратить внимание на то, что при отборе проб воздуха во многих случаях происходит посев его на питательную среду.
Седиментационный — наиболее старый метод, широко распространен благодаря простоте и доступности, однако является неточным. Метод предложен Р. Кохом и заключается в способности микроорганизмов под действием силы тяжести и под влиянием движения воздуха (вместе с частицами пыли и капельками аэрозоля) оседать на поверхность питательной среды в открытые чашки Петри. Чашки устанавливаются в точках отбора на горизонтальной поверхности.
Приборы и устройства для санитарной микробиологии
При определении общей микробной обсемененности чашки с мясопептонным агаром оставляют открытыми на 5-10 мин или дольше в зависимости от степени предполагаемого бактериального загрязнения. Для выявления санитарно-показательных микробов применяют среду Гарро или Туржецкого (для обнаружения стрептококков), молочно-солевой или желточно-солевой агар (для определения стафилококков), суслоагар или среду Сабуро (для выявления дрожжей и грибов). При определении санитарно- показательных микроорганизмов чашки оставляют открытыми в течение 40-60 мин.
По окончании экспозиции все чашки закрывают, помещают в термостат на сутки для культивирования при температуре, оптимальной для развития выделяемого микроорганизма, затем (если этого требуют исследования) на 48 ч оставляют при комнатной температуре для образования пигмента пигментообразующими микроорганизмами.
Седиментационный метод имеет ряд недостатков: на поверхность среды оседают только грубодисперсные фракции аэрозоля; нередко колонии образуются не из единичной клетки, а из скопления микробов; на применяемых питательных средах вырастает только часть воздушной микрофлоры. К тому же этот метод совершенно непригоден при исследовании бактериальной загрязненности атмосферного воздуха.
Более совершенными методами являютсяаспирационные , основанные на принудительном осаждении микроорганизмов из воздуха на поверхность плотной питательной среды или в улавливающую жидкость (мясо-пептонный бульон, буферный раствор, изотонический раствор хлорида натрия и др.). В практике санитарной службы при аспирационном взятии проб используются аппарат Кротова, бактериоуловитель Речменского, прибор для отбора проб воздуха (ПОВ-1), пробоотборник аэрозольный бактериологический (ПАБ-1),бактериально-вирусный электропреципитатор (БВЭП-1), прибор Киктенко, приборы Андерсена, Дьяконова, МБ и др. Для исследования атмосферы могут быть использованы и мембранные фильтры № 4, через которые воздух просасывается с помощью аппарата Зейтца. Большое разнообразие приборов свидетельствует об отсутствии универсального аппарата и о большей или меньшей степени их несовершенства.
Прибор Кротова. В настоящее время этот прибор широко применяется при исследовании воздуха закрытых помещений и имеется в лабораториях
Аппарат Кротова
Принцип работы аппарата Кротова (рис. 22) основан на том, что воздух, просасываемый через клиновидную щель в крышке аппарата, ударяется о поверхность питательной среды, при этом частицы пыли и аэрозоля прилипают к среде, а вместе с ними и микроорганизмы, находящиеся в воздухе.
Бактериально-вирусный электропреципитатор (БВЭП-1). Прибор основан на аспирационно-ионизационном принципе действия. БВЭП-1 состоит из осадительной камеры, в которую вмонтированы электроды: отрицательный в виде приводящей трубки, через которую поступает воздух (и частички аэрозоля соответственно заряжаются отрицательно), и положительный, на котором оседают бактерии.
Прибор МБ. Этот прибор служит не только для определения общей микробной обсемененности, но и для отбора проб воздуха с аэрозольными частицами различных размеров. Прибор МБ построен по принципу «сита» и представляет собой цилиндр, разделенный на 6 горизонтальных полос, на каждую из которых помещают чашки Петри с МПА. Воздух просасывается, начиная с верхней ступени, в пластине которой отверстия самые крупные, и чем ниже ступень, тем меньше размером отверстия (через последние проходят только тонкодисперсные фракции воздушного аэрозоля). Прибор рассчитан на улавливание частиц аэрозоля размером более 1 мкм при скорости отбора воздуха 30 л/мин. Уменьшение числа отверстий обеспечивает более равномерное распределение по питательной среде аэрозоля из воздуха. Для улавливания еще более мелких частиц аэрозоля можно добавлять дополнительно фильтр из фильтрующего материала АФА.
При использовании любого из перечисленных приборов получаемые результаты являются приблизительными, однако они дают более правильную оценку обсемененности воздуха в сравнении с седиментационным методом. Поскольку и отбор и санитарно-микробиологические исследования воздуха не регламентированы ГОСТ, то можно использовать любой прибор для оценки бактериальной загрязненности воздуха. Во многих случаях отбор проб совмещен с этапом посева.
Для снижения численности микроорганизмов в воздухе закрытых помещений применяют следующие средства: а) химические — обработка озоном, двуокисью азота, распыление молочной кислоты, б) механические — пропускание воздуха через специальные фильтры, в) физические — ультрафиолетовое облучение.
©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных
Тема. Анализ микрофлоры воздуха в помещении.
Цель работы :
— приобретение навыков и умений в количественном определении микроорганизмов чашечным методом.
Задачи:
Изучить количественный метод определения микроорганизмов воздуха чашечным методом;
— произвести микробиологический посев из воздуха различных помещений седиментационным методом;
— произвести подсчет колоний по правилу Омелянского.
Сущность метода:
— вначале делают посев исследуемого субстрата в чашке Петри с плотной питательной средой. Посевы термостатируют, и выросшие колонии подсчитывают. Метод широко используется для определения микроорганизмов в пищевых продуктах, воде, воздухе.
Микрофлора воздуха
Микробная загрязнённость воздуха подчиняется законам аэробиологии имеет непостоянный и локальный характер. Летом обсеменённость воздуха в несколько раз выше, чем зимой. Особенно сильно микроорганизмами насыщен атмосферный воздух над крупными городами. Микрофлора атмосферного воздуха и микрофлора воздуха жилых помещений различается.
Микрофлора атмосферного воздуха . В атмосферном воздухе стафилококки и стрептококки обнаруживают лишь в 3,7% проб, взятых в местах большого скопления людей. Среди микроорганизмов доминируют виды, обитающие в почве. В атмосферном воздухе в основном встречают три группы микроорганизмов.
· Пигментообразующие кокки в солнечные дни составляют до 70-80% всей флоры (пигмент защищает бактерии от инсоляции).
· Почвенные споровые и гнилостные микроорганизмы . Их содержание резко увеличивается в сухую и ветреную погоду.
· Плесневые грибы и дрожжи . Их содержание увеличивается при повышении влажности воздуха.
В отличие от воздуха закрытых помещений , в атмосферном воздухе постоянно происходят процессы самоочищения. Этот процесс происходит благодаря осадкам, инсоляции, температурным воздействиям и другим факторам. В свою очередь атмосферный воздух сам по себе - фактор очищения воздуха жилых помещений.
Микрофлора воздуха закрытых помещений более однообразна и относительно стабильна. Среди микроорганизмов доминируют обитатели носоглотки человека, в том числе патогенные виды, попадающие в воздух при кашле, чихании или разговоре.
Методы бактериологическогоконтроля воздуха помещений
Основной источник загрязнения воздуха патогенными видами - бактерионосители. Уровень микробного загрязнения зависит главным образом от плотности заселения, активности движения людей, санитарного состояния помещения, в том числе пылевой загрязнённости, вентиляции, частоты проветривания, способа уборки, степени освещённости и других условий. Так, регулярные проветривания и влажная уборка помещений снижает обсеменённость воздуха в 30 раз (по сравнению с контрольными помещениями). Самоочищения воздуха закрытых помещений не происходит.
Признаки колоний микроорганизмов.
Важные признаки колоний - их размеры и форма. Колонии могут быть большими или мелкими.
Величина колоний, размеры колоний - признак, позволяющий различать различные виды, роды и даже типы бактерий. В большинстве случаев колонии грамположительных бактерий мельче колоний грамотрицателъных бактерий.
Колонии бактерий могут быть плоскими, приподнятыми, выпуклыми, иметь вдавленный или приподнятый центр.
Другой важный признак - форма краёв колоний . При изучении формы колоний учитывают характер её поверхности: матовый, блестящий, гладкий или шероховатый. Края колоний могут быть ровными, волнистыми, дольчатыми (глубоко изрезанными), зубчатыми, эрозированными, бахромчатыми и т.д.
Определение количества микроорганизмов
В воздухе помещения.
Воздух неблагоприятная среда для микроорганизмов, так как в нем нет питательных веществ и постоянной оптимальной температуры.
Санитарную оценку воздуха жилых и производственных помещений осуществляют по общему микробному числу (ОМЧ). В воздухе производственных помещений определяют ОМЧ в единице объема воздуха по методу Омелянского – седиментационный метод . Метод основан на способности микроорганизмов под влиянием силы тяжести оседать, падать вниз.
Правило Омелянского:
На основании этого правила им выведена формула для расчета количества микроорганизмов в 1 м3 воздуха:
X – количество микроорганизмов в 1 м2 воздуха
А – число колоний, выросших на чашке Петри при анализе
100 – число для пересчета на 1 м3 с 10 дм3
5 – коэффициент времени Омелянского
100 – площадь чашки Петри Омелянского (см2)
В – площадь чашки Петри, взятой для анализа (см2)
t –продолжительность времени (мин), в течение которого была открыта чашка (5 мин).
Ход работы
1. Приготовить плотную питательную среду для выращивания микроорганизмов – МПА (мясо-пептонный агар): по схеме растворить МПА в дистиллированной воде (3,8 г сухого МПА + 100 мл дистиллированной воды), прокипятить 30 мин, слегка остудить и разлить в стерильные чашки Петри. После застывания МПА на дне чашек, плотную среду следует подсушить в сушильном шкафу при температуре 450С в течение 10 мин (агаровая пластинка должна быть обращена вниз).
2. Произвести посев микроорганизмов из воздуха различных помещений учебного заведения: открыть чашки Петри со средой в исследуемом помещении на 5 мин, закрыть и поместить в термостат (при 300С) на 72 часа для определения ОМЧ, для определения дрожжей и плесневых грибов – (при 250С) на 5-7 суток. Термостатирование проводят переворачивая чашки Петри крышками вниз.
3. После термостатирования производят подсчет колоний, выросших на чашках Петри, и делают пересчет на 1 м2 воздуха согласно правилу Омелянского. Подсчет колоний проводят с помощью счетчика колоний. Чашки при подсчете размещают дном кверху на темном фоне.
При подсчете колоний придерживаются следующих правил:
— если на чашке выросло небольшое количество колоний (до 100), подсчитывают все колонии;
— если колонии распределены равномерно и их количество около 200-300, чашки делят маркером на 6 секторов и считают колонии в двух противоположных секторах, вычисляют среднее и умножают на 6.
Выводы
Согласно нормативным документам, воздух закрытых помещений считают чистым при содержании в 1 м3 до 2000 бактерий.
В воздухе пищевых производственных цехов должно содержаться не более 100-500 бактерий в 1 м3 в зависимости от характера производства. В воздухе пищевых предприятий нормируется содержание возбудителей порчи продуктов – плесневых грибов и дрожжей.
Контрольные вопросы
1. От каких факторов зависит микрофлора воздуха?
2. Как определить степень загрязненности воздуха микроорганизмами?
3. Какие формы микроорганизмов чаще всего бывают патогенными?
Лабораторная работа №12
Б. Методы забора проб воздуха
1. Гравитационный метод основан на том, что взвешенные в воздухе плотные частицы оседают под действием силы тяжести. Для сбора проб гравитационным методом применяют пробозаборник Дарема (см. рис. 3.1). В держатель прибора вставляют предметное стекло, покрытое глицериновым гелем, который готовят следующим образом: 5 г желатина, 40 мл воды, 4 г фенола смешивают с 195 г глицерина и нагревают; во время нагревания в гель вводят 2 мл раствора Кальберия - 5 мл глицерина, 10 мл 95% этилового спирта и 2 капли насыщенного водного раствора фуксина основного. Прибор оставляют на воздухе на 24 ч. Переносимые воздушным потоком частицы под действием силы тяжести оседают на предметное стекло. Состав и количество частиц определяют под микроскопом. Результаты выражают в виде количества частиц, осевших на 1 см2 за 24 ч. Этот метод прост и недорог, но имеет следующие недостатки.
а. На результаты исследования влияют направление и скорость ветра, влажность воздуха и осадки.
б. За 24 ч оседает небольшое количество частиц.
в. На стекло оседают в основном крупные частицы.
2. Объемометрические методы основаны на том, что взвешенные в воздухе частицы задерживаются на препятствии, установленном на пути воздушного потока.
а. Ротационный пробозаборник. Собирающая поверхность, покрытая специальным веществом, вращается в течение определенного времени с заданной скоростью. Результат пробы выражают в виде количества частиц, осевших на 1 см2 за 24 ч. Этот метод позволяет исключить влияние скорости и направления ветра на результаты исследования. В пробозаборнике Ротород (Сэмплинг Текнолоджис Инк., рис. 3.2) собирающей поверхностью служат акриловые стержни, покрытые тонким слоем силиконовой смазки. В других приборах собирающая поверхность вращается не постоянно, а периодически, что позволяет избежать ее переполнения, в перерывах между вращениями она прикрывается заслонками. Американская академия аллергологии и иммунологии в качестве стандартных объемометрических пробозаборников рекомендует использовать именно эти приборы.
б. Аспирационные пробозаборники пропускают воздух через мембранные фильтры с известным диаметром пор, поэтому на собирающей поверхности оседают частицы заданного размера. На этом принципе основана споровая ловушка Бурхарда (см. рис. 3.3), собирающая поверхность которой перемещается со скоростью 2 мм/ч, что позволяет следить за изменением концентрации частиц в воздухе в течение всего периода наблюдения. Поскольку прибор имеет флюгер, на результаты проб не влияет направление ветра. Более сложный пробозаборник АккуВол (см. рис. 3.4) улавливает частицы менее 1 мкм в диаметре.
Оценка результатов
а. С помощью гравитационных методов в пробах воздуха можно обнаружить только крупные частицы (более 20 мкм в диаметре), например пыльцу амброзии. Для научных целей используются более точные объемометрические методы. Существуют руководства по определению спор грибов и пыльцы. Таблицы, составленные по результатам количественного микроскопического исследования проб воздуха, позволяют определить сезонные пики концентрации пыльцы и спор грибов в разных штатах в то или иное время года (см. приложение VI). Между обострением атопического заболевания и средней суточной концентрацией аллергенов в воздухе, определяемой с помощью количественного микроскопического исследования, четкой связи нет. Это объясняется тем, что при низкой средней суточной концентрации аллергенов обострение атопического заболевания может быть спровоцировано кратковременным повышением их концентрации. Кроме того, количественное микроскопическое исследование не всегда позволяет точно судить о концентрации воздушных аллергенов.
б. Для количественного определения аллергенов с помощью иммунологических методов используются меченые антитела. Установлена связь между концентрацией аллергенов, определяемой иммунологическими методами, и обострением атопического заболевания, особенно экзогенной бронхиальной астмы. Однако таких исследований мало, опубликованы лишь данные по антигену E амброзии, аллергенам насекомых и грибов рода Alternaria. Иммунологические методы исследования воздушных аллергенов, не определяемых микроскопически, например частиц эпидермиса животных и насекомых, очень точны. В ряде случаев эти исследования позволяют установить причину аллергии.
В. Аллергены пыльцы. Пыльца состоит из множества пыльцевых зерен, содержащих мужские гаметы и служащих для полового размножения семенных растений. У энтомофильных (опыляемых насекомыми) растений с яркими и ароматными цветками пыльца крупная, клейкая, распространяется, как правило, на незначительные расстояния, концентрация ее в воздухе невелика. У анемофильных (ветроопыляемых) растений цветки маленькие, незаметные, без запаха, а пыльца мелкая, нелипкая, с гладкой и ровной поверхностью. Причиной аллергии обычно является именно пыльца анемофильных растений, потому что ее концентрация в воздухе в период цветения гораздо выше, чем концентрация пыльцы энтомофильных растений. Выброс пыльцы у большинства анемофильных растений происходит ранним утром, однако ее концентрация в воздухе обычно становится максимальной днем или ранним вечером. Это обусловлено тем, что днем усиливается циркуляция воздуха. В сухую погоду даже под действием слабого ветра пыльца может распространяться на большие расстояния, поэтому даже в крупных городах концентрация пыльцы в воздухе может быть очень высокой. Хотя через несколько часов пыльца утрачивает жизнеспособность, ее аллергенные свойства сохраняются в течение длительного времени. В приложении VI приведены флористическая карта США и Канады и перечень цветущих растений, распространенных в разных флористических районах.
1. Амброзия . Главной причиной аллергического риноконъюнктивита в США служит пыльца амброзии (Ambrosia spp.) - представителя семейства сложноцветных. В северо-восточной части США и бассейне реки Миссисипи амброзия распространена особенно широко, поскольку плодородная, культивируемая почва этих районов идеально подходит для ее роста. Выделяют два пыльцевых антигена амброзии - антиген E (Amb aI) и антиген K (Amb aII).
Все методы отбора проб воздуха можно разделить на седиментационные и аспирационные.
Оба хорошо изучены. Антиген E - это полипептид с молекулярной массой 37 800, антиген K - полипептид с молекулярной массой 38 000. Антиген E составляет всего 6% белковой фракции экстракта пыльцы, однако он в 200 раз активнее антигена K.
2. Злаки. Пыльцу злаков трудно различить по морфологическим признакам, поэтому при обнаружении ее в образцах воздуха прежде всего учитывают, какие злаки распространены в данной местности.
а. В южных районах США и на южном побережье Тихого океана широко распространен свинорой, на северо-востоке и в северной части бассейна реки Миссисипи - мятлик, тимофеевка, ежа сборная и полевица белая (см. приложение VI).
б. Аллергия к пыльце трав, в том числе злаков, развивается лишь в период их цветения, который зависит от климатических условий, поэтому для каждого района характерны свои сезонные пики заболеваемости. Так, в северных районах пик заболеваемости приходится на весну и лето, в южных районах частота обострений в течение года почти не меняется. На большой высоте над уровнем моря, например в районе Скалистых гор, и в северных штатах США (Висконсин, Мичиган, Мэн) концентрация пыльцы невелика.
в. В США пыльца злаков занимает второе место после пыльцы амброзии по частоте и тяжести вызываемых ею аллергических реакций. В других странах она является наиболее значимым воздушным аллергеном.
г. Пыльца мятлика, тимофеевки, полевицы белой и ежи сборной имеет сходные антигены и вызывает перекрестные аллергические реакции. Пыльца свинороя существенно отличается по антигенному составу от пыльцы других трав и не вызывает перекрестных реакций.
3. Деревья. Аллергию вызывает, как правило, пыльца анемофильных деревьев. Пыльца энтомофильных деревьев, например плодовых и декоративных, вызывает аллергию крайне редко. Не вызывает аллергию и пыльца анемофильных деревьев, покрытая плотной внешней оболочкой.
а. Пыльца разных деревьев имеет четкие морфологические признаки. Кроме того, деревья различаются по продолжительности, интенсивности и сезону цветения.
б. Поскольку пыльца деревьев разных родов имеет очень мало перекрестных антигенов и в пределах одного флористического района обычно преобладают деревья определенного рода, в нем наблюдается аллергия к пыльце деревьев только одного рода.
в. Поскольку период цветения у деревьев обычно непродолжительный, обострения аллергии к их пыльце также кратковременны.
г. Цветение лиственных деревьев начинается до, во время либо вскоре после появления листьев. В районах с умеренным климатом сезон цветения заканчивается поздней весной, когда деревья полностью покрываются листвой. В более теплых районах сезон цветения длится дольше (см. приложение VI).
1. Строение грибов. По морфологическим признакам все грибы делятся на дрожжевые и мицелиальные. Дрожжевые грибы состоят из отдельных клеток, которые размножаются бесполым путем - делением или почкованием. Мицелиальные грибы относятся к многоклеточным организмам и представляют собой сеть ветвящихся нитей - гиф, которые могут образовывать споры. Споры грибов разносятся водой, ветром и животными. Плесень - это расположенные на поверхности питательного субстрата органы размножения разных видов грибов. Плесень состоит из переплетенных гиф и спор и представляет собой аморфную массу, которая может иметь разную окраску, форму и консистенцию. Плесневые грибы - не таксономическое, а традиционное название грибов, образующих плесень.
2. Классификация грибов основана на способе размножения. Грибы размножаются путем фрагментации гиф и спорами, которые образуются бесполым (простое деление клеток) и половым (слияние двух клеток с образованием зиготы) путем. В жизненном цикле большинства грибов чередуются стадии бесполого - несовершенная стадия - и полового - совершенная стадия - размножения. По современной классификации грибы делятся на 4 класса: Ascomycetes, Basidiomycetes, Zygomycetes и Oomycetes. Грибы родов Alternaria, Penicillium и Aspergillus ранее относились к классуDeuteromycetes (несовершенные грибы, размножающиеся только бесполым путем), а по современной классификации входят в подкласс Hyphomycetes классаAscomycetes(см. табл. 3.1). Именно эти грибы чаще всего вызывают аллергию. Поскольку классификация Hyphomycetes основана только на морфологии спор и не отражает других признаков, разные грибы, входящие в этот подкласс, значительно отличаются друг от друга по антигенному составу.
3. Распространенность грибов. Благодаря огромному разнообразию и исключительной способности к выживанию в разных климатических условиях грибы распространены повсеместно. Они сохраняют жизнеспособность даже при низкой температуре. Их мало лишь в засушливых и высокогорных районах, где недостаточно влаги и кислорода. Грибы, обитающие в домах, часто служат причиной круглогодичных аллергических заболеваний. В жилых помещениях грибов особенно много в старой мебельной обивке, комнатных увлажнителях воздуха, на занавесках для душа, сантехнике, в мусорных баках, пищевых отходах, сырых подвалах.
4. Контакт с грибами. Аллергические заболевания, вызванные грибами, протекают с периодическими обострениями, обусловленными повышением концентрации грибов в воздухе, например после посещения леса или фермы, заготовки сена или зерна, сбора опавших листьев, влажным, теплым летом и осенью после листопада (см. табл. 3.1). Представители некоторых профессий - хлеборобы, садоводы, рабочие бумажных фабрик - особенно часто контактируют с грибами. Так называемое новогоднее обострение аллергии к грибам обусловлено тем, что их очень много на елях, а резкий запах хвои и пыль с елочных игрушек способствуют обострению заболевания. Способы борьбы с грибами изложены в гл. 4, п. III.Д.
5. Лабораторные исследования. Лучший способ профилактики аллергии к грибам - постоянный контроль за их содержанием в окружающей среде и борьба с ними. Лабораторные исследования необходимы для: 1) определения грибов, послуживших причиной аллергического заболевания, например экзогенного аллергического альвеолита, 2) оценки эффективности борьбы с грибами, 3) определения видов грибов, распространенных в данном районе.
Количественное определение присутствующих в воздухе грибов основано на микроскопическом исследовании проб, полученных с помощью объемометрических методов, и культур, полученных при посеве этих проб. Для культивирования грибов обычно применяют среду Сабуро и агар с картофельным крахмалом или кукурузной мукой. Определение грибов требует времени, специального оборудования и профессиональных навыков. Необходимо учитывать, что определенные условия культивирования, например температура, влажность воздуха, атмосферное давление, благоприятствуют росту грибов, не имеющих клинического значения. Плесневые грибы, которые особенно часто вызывают аллергию, перечислены в табл. 3.1 и приложении VI.
Д. Эпидермальные аллергены. Чаще всего аллергию вызывают эпидермис собак и кошек, а также используемые для набивки мебели, подушек и перин шерсть (чаще всего козья или овечья) и перо (например, утиное). Обработанные шерсть и шкуры реже вызывают аллергию, поскольку наиболее сильные аллергены водорастворимы и удаляются во время обработки. Многие эпидермальные аллергены обнаруживаются также в слюне и моче животных. Эпидермальные аллергены очень активны, и даже непродолжительный контакт с ними способен вызвать сильную аллергическую реакцию. К наиболее активным эпидермальным аллергенам относятся антигены эпидермиса кошек. Частицы эпидермиса кошек очень мелкие (менее 2,5 мкм), медленно оседают и накапливаются в воздухе, поэтому даже кратковременное пребывание в помещении, где живет кошка, может спровоцировать бурную аллергическую реакцию. Поскольку это эпидермальные аллергены, аллергию вызывают как длинношерстные, так короткошерстные и нелиняющие животные. В домах и квартирах распространению эпидермальных аллергенов способствуют центральные системы воздушного отопления. Уборка помещений и мытье животных - временные и малоэффективные противоаллергические мероприятия. Эпидермальные аллергены могут служить причиной профессиональных аллергических заболеваний. У людей, которые живут в многоквартирных и содержащихся в плохом состоянии домах, часто возникают аллергические реакции на эпидермис и мочу грызунов.
Предыдущая45678910111213141516171819Следующая
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Аспираторы воздуха и пробоотборные устройства
Пробы атмосферного воздуха отбирают в сосуды ограниченной емкости, как правило, аспирационным способом. Этот способ основан на извлечении определяемого вещества поглотительным раствором или твердыми сорбентами с большой поглощающей поверхностью (селикагель, алюмогель, активированный уголь и др.). Широко распространено также использование фильтрующих материалов из тонких волокон (ацетилцеллюлозы, полиакрилонитрила, полиакрилата и др.). Как и во всех аналитических исследованиях, правильный отбор проб имеет решающее значение. Результаты самого точного и тщательно выполненного анализа теряют всякий смысл в случае неправильной подготовки к отбору пробы и неверного ее выполнения. Обычно место для отбора проб воздуха следует выбирать так, чтобы в непосредственной близости от него не было каких-либо деревьев или стен зданий. Нельзя также проводить отбор проб во время дождя или снегопада. При отборе проб необходимо также учитывать агрегатное состояние и свойства определяемого загрязнителя. Наиболее часто при анализе воздуха непосредственно в процессе отбора проб производятся разделение и концентрирование компонентов воздуха, подлежащих определению. В зависимости от предполагаемого уровня содержания определяемого загрязнителя воздуха отбор проб может осуществляться с применением концентрирования или без него. В последнем случае в качестве пробоотборных емкостей используют стеклянные шприцы, газовые пипетки, мешки из полимерных пленок, резиновые камеры и др. Для концентрирования микропримесей используют обычные твердые сорбенты и поглотительные растворы. Воздух протягивают через сорбенты или поглотительный раствор с определенной скоростью за определенный промежуток времени. При отборе проб необходимо получение статистически усредненного образца. Статистически усредненный образец воздуха можно получить, прокачивая большие объемы его через специальные фильтры или жидкие поглотители и затем вымывая абсорбированный загрязнитель специаль ными растворами. Иногда фильтры-поглотители могут озоляться или анализироваться непосредственно (например нейтронно-активационным методом). Повышение концентраций загрязнителей воздуха с помощью обычных адсорбентов с целью их последующей десорбции и количественного определения является подготовительным этапом к газохроматографическому анализу. При использовании газожидкостной хроматографии для определения низких концентраций веществ, содержащихся в воздухе, применяют два основных метода предварительного концентрирования. Согласно первому, через концентратор пропускают анализируемый воздух в таком количестве, чтобы сорбент был полностью насыщен определяемым веществом. Чаще всего в этом случае используют охлаждение (жидкий азот, сухой лед с ацетоном). Этот метод наиболее пригоден для анализа малолетучих веществ. По второму методу анализируемый воздух пропускают через концентратор в таком количестве, чтобы наступило равновесие между сорбентом и газовой фазой. Этот метод пригоден главным образом для определения легколетучих веществ в воздухе рабочей зоны. Концентрация анализируемых веществ в атмосферном воздухе (С,мг/ м 3) вычисляется по формуле С = m/V, где m – масса вещества, найденная в анализируемой пробе, мкг; V – объем исследуемой пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям (t = 0 оС, p0 = 101080 Па), л. V = 273 p Vt / , где р – атмосферное давление при отборе пробы, Па; t – температура воздуха в месте отбора пробы, оС; Vt – объем пробы воздуха при температуре t, л.
Аспирационный метод имеет ряд недостатков: во-первых, он трудоемок и, во-вторых, требует длительного времени (до 30 мин) аспирации, что может привести к усреднению концентрации токсичных веществ, в то время как концентрация веществ в воздухе меняется довольно быстро.
7)Методы определения загрязнений атмосферного воздуха
Экологический мониторинг атмосферного воздуха включает в себя изучение источников загрязнения, исследование химических и фотохимических превращений загрязняющих веществ, выявление наиболее токсичных веществ, изучение распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе с воздушными потоками, определение концентраций загрязняющих веществ и прогноз изменения экосистем под влиянием загрязнений воздуха. Анализ воздуха, содержащего загрязнения, довольно сложен, так как необходимо, с одной стороны, проанализировать сложную по составу многокомпонентную смесь, а с другой стороны, произвести избирательное определение вредных веществ при их концентрации в воздухе на уровне ПДК и ниже. Кроме того, определение не должно быть длительным (по ГОСТу длительность отбора проб не должна превышать 30 мин). Подготовка пробы зависит от метода анализа загрязнений в атмосфере. В зависимости от природы загрязняющего вещества и его концентрации в воздухе используются методы газовой и газожидкостной хроматографии, нейтронно-активационный, атомно-абсорбционный, полярографический, фотометрический и спектрофотометрический и другие методы. Определение загрязнений в атмосфере включает следующие операции: отбор проб воздуха и концентрирование микропримесей вредных веществ; подготовка пробы к анализу; анализ микропримесей, обработка результатов анализа и прогноз изменения состояния окружающей среды. Пробы атмосферного воздуха отбирают в сосуды ограниченной емкости, как правило, аспирационным способом. Этот способ основан на извлечении определяемого вещества поглотительным раствором или твердыми сорбентами с большой поглощающей поверхностью (селикагель, алюмогель, активированный уголь и др.). Широко распространено также использование фильтрующих материалов из тонких волокон (ацетилцеллюлозы, полиакрилонитрила, полиакрилата и др.). Как и во всех аналитических исследованиях, правильный отбор проб имеет решающее значение. Результаты самого точного и тщательно выполненного анализа теряют всякий смысл в случае неправильной подготовки к отбору пробы и неверного ее выполнения. Обычно место для отбора проб воздуха следует выбирать так, чтобы в непосредственной близости от него не было каких-либо деревьев или стен зданий. Нельзя также проводить отбор проб во время дождя или снегопада. При отборе проб необходимо также учитывать агрегатное состояние и свойства определяемого загрязнителя. Наиболее часто при анализе воздуха непосредственно в процессе отбора проб производятся разделение и концентрирование компонентов воздуха, подлежащих определению. В зависимости от предполагаемого уровня содержания определяемого загрязнителя воздуха отбор проб может осуществляться с применением концентрирования или без него. В последнем случае в качестве пробоотборных емкостей используют стеклянные шприцы, газовые пипетки, мешки из полимерных пленок, резиновые камеры и др. Для концентрирования микропримесей используют обычные твердые сорбенты и поглотительные растворы. Воздух протягивают через сорбенты или поглотительный раствор с определенной скоростью за определенный промежуток времени. При отборе проб необходимо получение статистически усредненного образца. Статистически усредненный образец воздуха можно получить, прокачивая большие объемы его через специальные фильтры или жидкие поглотители и затем вымывая абсорбированный загрязнитель специаль ными растворами. Иногда фильтры-поглотители могут озоляться или анализироваться непосредственно (например нейтронно-активационным методом). Повышение концентраций загрязнителей воздуха с помощью обычных адсорбентов с целью их последующей десорбции и количественного определения является подготовительным этапом к газохроматографическому анализу. При использовании газожидкостной хроматографии для определения низких концентраций веществ, содержащихся в воздухе, применяют два основных метода предварительного концентрирования. Согласно первому, через концентратор пропускают анализируемый воздух в таком количестве, чтобы сорбент был полностью насыщен определяемым веществом. Чаще всего в этом случае используют охлаждение (жидкий азот, сухой лед с ацетоном). Этот метод наиболее пригоден для анализа малолетучих веществ. По второму методу анализируемый воздух пропускают через концентратор в таком количестве, чтобы наступило равновесие между сорбентом и газовой фазой. Этот метод пригоден главным образом для определения легколетучих веществ в воздухе рабочей зоны. Концентрация анализируемых веществ в атмосферном воздухе (С,мг/ м 3) вычисляется по формуле С = m/V, где m – масса вещества, найденная в анализируемой пробе, мкг; V – объем исследуемой пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям (t = 0 оС, p0 = 101080 Па), л. V = 273 p Vt / , где р – атмосферное давление при отборе пробы, Па; t – температура воздуха в месте отбора пробы, оС; Vt – объем пробы воздуха при температуре t, л.
Санитарно-бактериологическое исследование воздуха — Ф. К. Черкес
Среди факторов окружающей среды, влияющих на жизнь человека, воздух занимает ведущее место. Наука, изучающая микрофлору воздуха, называется аэромикробиологией.
Воздух не является благоприятной средой для развития микроорганизмов, так как не содержит питательных веществ и находится в постоянном движении. Поэтому большинство микроорганизмов быстро исчезают из воздуха. Однако некоторые из них более устойчивые, например туберкулезная палочка, споры клостридий, грибов и другие, могут длительно сохраняться в воздухе.
В воздухе городов микроорганизмов больше, чем в воздухе лесов и полей.
Количество микроорганизмов в воздухе с высотой уменьшается. Например, на высоте 500 м над Москвой в 1 м3 воздуха обнаруживают 2-3 бактерии, а на высоте 1000 м — вдвое меньше.
Количество микроорганизмов в помещениях обычно больше, чем в воздухе открытых мест.
ГОСТ не нормирует методы проведения исследования воздуха. Раньше большое внимание уделялось определению гемолитических стрептококков как показателей загрязнения воздуха закрытых помещений микрофлорой, находящейся в носоглотке человека. В настоящее время больше внимания уделяют непосредственному обнаружению в воздухе патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
Санитарно-бактериологическое исследование воздуха проводят в плановом порядке: в больницах, операционных, детских учреждениях и др.
При санитарно-бактериологическом исследовании определяют:
1. Общее количество бактерий в 1 м3 воздуха.
2. Наличие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в 1 м3 воздуха.
Выявление микроорганизмов в воздухе проводится при помощи специальных приборов и специальных сред (диагностических и дифференциально-диагностических).
Методы отбора проб воздуха
Существуют два основных способа отбора проб воздуха для исследования: 1) седиментационный — основан на механическом оседании микроорганизмов; 2) аспирационный — основан на активном просасывании воздуха (этот метод дает возможность определить не только качественное, но и количественное содержание бактерий).
Отбор проб воздуха
Седиментационный метод
Чашки Петри с питательной средой (МПА) устанавливают в открытом виде горизонтально, на разном уровне от пола. Метод основан на механическом оседании бактерий на поверхность агара в чашках Петри. Чашки со средой экспонируют от 10 до 20 мин, в зависимости от предполагаемого загрязнения воздуха. Для выявления патогенной флоры используют элективные среды. Экспозиция в этих случаях удлиняется до 2-3 ч. После экспозиции чашки закрывают, доставляют в лабораторию и ставят в термостат на 24 ч при температуре 37° С. На следующий день изучают выросшие колонии. Метод этот используют в основном в закрытых помещениях.
Бактериоуловитель Речменского. Перед работой прибор заполняют стерильной содой. Действие прибора основано на протягивании через него воздуха с помощью аспиратора. При этом происходит распыление находящейся в приборе жидкости. После окончания просасывания жидкость, через которую был пропущен воздух, засевают по 0,1-0,2 мл на МПА в чашках Петри. При необходимости использовать элективные среды посевную дозу увеличивают (0,3-0,5 мл). Полученная в приемнике жидкость может быть использована для заражения животных (например, при исследованиях, проводимых для выявления вирусов, риккетсий и т. д.).
Прибор Дьяконова также основан на улавливании бактерий в жидкости, через которую пропущен воздух.
Прибор ПАБ-1 предназначен для бактериологического исследования больших объемов воздуха в течение короткого промежутка времени. Получение проб воздуха производят со скоростью 125-150 л/мин. Принцип работы прибора основан на улавливании микроорганизмов на электрод противоположного заряда. Большая скорость отбора проб воздуха в этом приборе и возможность посева его на различные питательные среды имеет значение для обнаружения патогенных и условно-патогенных бактерий (например, синегнойной палочки в хирургических отделениях и др.).
Аппарат Кротова. Действие основано на принципе удара струи воздуха на среду в чашках Петри. Аппарат состоит из трех частей: узла для отбора проб воздуха, ротаметра, электрической части питающего механизма.
Исследуемый воздух при помощи центробежного вентилятора, вращающегося со скоростью 4000-5000 об/мин, засасывается в щель прибора и ударяется о поверхность открытой чашки Петри со средой. Содержащиеся в воздухе микроорганизмы оседают на питательный агар. Для равномерного распределения микроорганизмов по всей поверхности столик с находящейся на нем чашкой вращается. Из прибора воздух выводится через воздухопроводную трубку, которая соединена с ротаметром, показывающим скорость протягивания воздуха через прибор.
Недостатком прибора Кротова является то, что он нуждается в электроэнергии, поэтому не во всех условиях может быть использован.
Первый день исследования
Отобранные пробы помещают в термостат при 37° С на 18-24 ч.
Второй день исследования
Чашку вынимают из термостата и производят подсчет колоний. Бактериальное загрязнение воздуха выражается общим числом микробов в 1 м3 его.
Расчет. Например, за 10 мин пропущено 125 л воздуха, на поверхности выросло 100 колоний.
Для определения золотистого стафилококка забор производят на желточно-солевой агар. Чашки с посевами инкубируют в термостате при 37° С в течение 24 ч и 24 ч выдерживают при комнатной температуре для выявления пигмента. Колонии, подозрительные на S. aureus, подлежат дальнейшей идентификации (см. главу 14).
В детских учреждениях воздух проверяют на наличие сальмонелл. Для этого воздух засевают в чашку со средой висмут-сульфитный агар.
Выявление патогенных бактерий и вирусов в воздухе закрытых помещений проводят по эпидемиологическим показаниям. Для выявления возбудителей туберкулеза пользуются прибором ПОВ, в качестве улавливающей используется среда Школьниковой.
Контрольные вопросы
1. Является ли воздух благоприятной средой для развития микроорганизмов?
2. В каких учреждениях проводят плановое исследование микрофлоры воздуха?
3. Расскажите устройство аппарата Кротова.
Задача
За 10 мин было пропущено 250 л воздуха. Выросло 150 колоний. Рассчитайте количество колоний в 1 м воздуха.
Задание
Возьмите 4 чашки Петри со средой МПА, откройте их и установите на разном уровне от пола. Через 20 мин закройте чашки и поставьте в термостат. На следующий день подсчитайте количество выросших колоний, определите степень загрязнения воздуха.
Необходимо для начала произвести отбор проб атмосферного воздуха. Данный процесс является чрезвычайно важным и кропотливым. Это связано с тем, что даже при самом точном анализе результаты неправильно произведенного отбора воздуха искажаются. Потому существует целый ряд требований к данному процессу:
- необходимо получить пробу, которая соответствует реальному составу воздуха;
- накопить в пробе нужное количество искомого вещества, для того чтобы его можно было обнаружить в лабораторных условиях.
Взятие проб воздуха зависит от нескольких факторов:
Во время проведения исследований в лаборатории используют различные воздуха. Самые распространенные - аспирационный и метод отбора в сосуд.
Аспирационный метод
Это самый распространенный способ в гигиенической практике. Особенность данной методики заключается в аспирации. Иными словами, это фильтрация исследуемого воздуха при помощи специальных веществ, которые способны поглощать определенный ингредиент из всех, проходящих через него. Данное вещество называется поглотительной средой. Недостатки аспирационного метода отбора проб воздуха:
- Это очень трудоемкий процесс.
- Занимает много времени (около 30 минут). За этот период может произойти усреднение концентрации токсичного вещества. А концентрация искомых веществ в воздушной среде изменяется слишком быстро. Методика отбора проб воздуха осуществляется профессионалами.
Отбор в сосуды
Этот метод отличается своей быстротой. Его используют тогда, когда ограничиваются небольшим объемом исследуемого воздуха и не возникает необходимости в накапливании искомого вещества в пробе. При этом отборе используются разнообразные емкости и сосуды: баллоны, бутыли, шприцы и газовые пипетки, а также резиновые камеры. Данная методика отбора проб воздуха является очень чувствительной и точной.
В практике используется несколько разновидностей аспираторов. Самый простой среди них - водный. Данный прибор для отбора проб воздуха состоит из пары одинаковых стеклянных бутылей, которые предварительно откалиброваны. Эти сосуды вмещают около 3-6 литров, закрываются пробками, из которых выходят две стеклянные трубки. Одна из них длинная и достигает дна бутылки, другая - короткая, заканчивается сразу под пробкой. Длинные трубки пары бутылей соединены резиновой трубочкой с зажимом. К короткой присоединяется поглотитель. Когда открывается зажим, вода поступает в пустой сосуд, расположенный выше того, в котором изначально находилась жидкость. В это время над поверхностью воды происходит разрежение, благодаря которому исследуемый воздух просасывается через поглотитель. Скорость при таком просасывании составляет от 0,5 до 2 литров за минуту, а объем воздуха, прошедшего через поглотитель, такой же, как количество воды, которое прошло путь из верхней бутылки в нижнюю.
Этот метод отнимает много времени и является одним из самых сложных. Удобным для использования считается электроаспиратор Мигунова. Этот прибор объединил в себе электрическую воздуходувку с реометрами, которые представляют собой стеклянные трубки-ротаметры, две из которых нужны для замеров скорости отбора воздуха, а две другие предназначены для большой скорости. Малая скорость составляет от 0,1 до 1 л/мин, большая - от единицы до 20 литров в минуту. Нижняя часть ротаметров соединена со штуцерами, выведенными в переднюю часть прибора. К этим штуцерам присоединены резиновые трубки вместе с поглотительными приборами. Благодаря такой схеме одновременно можно отбирать сразу четыре пробы. Верхняя часть ротаметра имеет ручки вентилей, которые точно так же выведены в переднюю часть. Это помогает регулировать скорость отбора проб воздуха.
Принцип работы данного прибора заключается в том, что во время включения в сеть с помощью электродвигателя вращается ротор воздуходувки. В то же время в ее корпусе понижается давление. А воздух, помещенный вне прибора, проходит через штуцеры. Затем поступает наружу. Узнав затраченное время на его прохождение сквозь аспиратор и его скорость, можно определить объем воздуха, проходящего через поглотительный прибор, который присоединяется к штуцеру.
Существующие поглотители созданы для того, чтобы забирать химические примеси из воздуха при помощи твердых и жидких сред. И поглотитель, и среду для него выбирают не случайно. Здесь учитываются агрегатные состояния веществ, которые проходят исследования. А также необходимость в обеспечении продолжительного контакта самого вещества и поглотительной среды.
В случае если исследуемое газо- или парообразное вещество находится в воздухе в большом количестве, если метод его определения очень чувствительный, то, соответственно, необходимы небольшие объемы анализируемого воздуха. Для этого нужны одномоментные методы отбора проб. Для них используют резиновые камеры, калиброванные бутыли и сосуды, вмещающие от 1 до 5 литров, а также газовые пипетки по 100-500 мл. Однако резиновые камеры могут применяться только в том случае, если исследуемое вещество точно не реагирует с резиной. В них воздух не сохраняется больше трех часов. Его накачивают туда с помощью Для исследований воздух переводится в калибровочную бутыль или другой поглотитель с соответствующей средой.
Отбор методом обмена
Когда исследуемым воздухом наполняют газовые пипетки и бутыли, то такой способ называется методом обмена.
Воздух, который поддается лабораторным исследованиям, продувается через пипетку или бутыль много раз. Пипетка заполняется при помощи резиновой груши, насоса. Это возможно при открытых зажимах или кранах, если они есть. По окончании отбора проб они закрываются. В случае применения калибровочной бутыли, она оборудуется пробками и двумя стеклянными трубками. К их внешним концам присоединяются резиновые трубочки с зажимами. Перед началом отбора зажимы снимаются. А к одной из трубочек присоединяется насос или резиновая груша. Затем бутыль продувают исследуемым воздухом много раз. По окончании отбора проб трубочки перекрывают зажимами.
Вакуумный метод
Пробы воздуха в помещении производятся при помощи толстостенной калибровочной бутыли. Она нужна для создания в ней разрежения при помощи специального насоса Комовского. Исследуемый воздух отсасывается из бутылки к остаточному давлению, которое колеблется от 10 до 15 мм ртутного столба. Затем нужно перекрыть зажим на резиновой трубочке. Отсоединить сосуд от насоса. А в конец резиновой трубки вставить стеклянную палку. На месте отбора проб емкость открывается. Она быстро заполнится воздухом благодаря равности давления. По окончании отбора проб зажим завинчивают, а на место отверстия резиновой трубочки ставят стеклянную палку.
Метод выливания
Взятие проб воздуха производится газовой пипеткой или калибровочной бутылью. Они наполняются специальной жидкостью, которая не должна вступать в реакцию с исследуемым веществом и тем более растворять его. Для этих целей зачастую используется простая вода. В случаях, когда этот вариант исключен, прибегают к применению насыщенных натрия или кальция хлорида.
На место отбора пробы жидкость выливается, а сосуд наполняется исследуемым воздухом. Затем резиновые трубочки перекрывают специальными зажимами, а на концах ставят стеклянные палки или же просто закрывают оба крана на газовой пипетке.
Санитарные пробы
Эти пробы собирают для химического анализа и определяют общую запыленность в зоне дыхания человека и на полтора метра выше.
Изучая загрязнения воздушной среды из-за выбросов промышленных предприятий, определяют среднесуточную и максимальную разовую концентрацию вредных веществ в атмосфере. Санитарные пробы воздуха обычно отбирают в момент наибольшего загрязнения с ветреной стороны от источника. Берут минимум десять образцов во всех точках и через равные отрезки времени. Отбор проб атмосферного воздуха продолжается около двадцати минут. При увеличении расстояния от источника, из которого исходит загрязнение (не более пяти километров, дальше точный анализ просто невозможен), продолжительность также увеличивается до 40 минут.
Для того чтобы определить радиоактивные и необходимо просасывать сквозь фильтры большой объем воздуха. Потому что в населенных местах исследуемые элементы содержатся в ничтожно малом количестве. В процессе взятия пробы воздуха на больших промышленных предприятиях для исследований содержания токсических веществ (таких как газы, пары) или большого количества пыли важное место занимает точка отбора. В производственных помещениях или зданиях неравномерно распределены загрязняющие вещества. Воздушная среда постоянно и хаотично подвижна. По этим причинам приборы для пробы атмосферы располагают в месте, где происходит рабочий процесс, на уровне полутора метров от пола. Это считается уровнем дыхания рабочих. За одну смену берут три пробы: в начале, середине и конце трудового дня. Во время их взятия обязательно учитывается влажность, а также температура воздуха в помещении. Поглотительные приборы, которые нужны, чтобы произвести отбор проб воздуха на промышленных предприятиях, напоминают стеклянные пробирки, которые запаиваются вверху и скрепляются еще с парой стеклянных трубочек. Через длинную трубку поступает исследуемый воздух. А сквозь короткую он проходит далее к воздуходувке через реометр. Нижняя часть поглотителя предназначена для поглощающейся жидкости, через которую должен просасываться исследуемый газ. Отбор проб воздуха рабочей зоны необходим для нормального функционирования предприятия и обеспечения условий труда для коллектива. В соответствии с действующим законодательством и требованиями охраны труда это обязательный процесс.
Гравитационный метод отбора
Этот метод взятия пробы воздуха в помещении или на улице основывается на том, что плотные частицы, которые взвешиваются в нем, оседают под влиянием силы тяжести. Пробозаборник Дарема - основной прибор, который используют для гравитационного отбора проб воздушной среды. Суть его работы заключается в следующем. В держатель прибора вставляется специальное предметное стекло, которое покрывается глицериновым гелем. Затем он оставляется в воздушной среде на сутки. Частицы, которые переносятся воздушным потоком, оседают на предметном стекле. Далее в лабораторных условиях под микроскопом определяется состав и количество частиц. Результаты представляются числом частиц, которые осели на квадратном сантиметре за сутки. Гравитационный метод отбора проб воздуха недорогой и достаточно простой, однако и у него есть свои недостатки:
- результаты анализа могут быть неточными из-за таких факторов, как направление, скорость ветра, осадки и влажность воздуха;
- за сутки успевает осесть небольшое количество частиц;
- на предметное стекло в основном попадают крупные частицы;
- образцы собирают профессионалы, для этого им необходимы специальные приборы, а также аспираторы для отбора проб воздуха.
Объемометрический метод
Суть данного способа заключается в том, что частицы, которые взвешиваются в воздухе, задерживаются на препятствиях, устанавливаемых его потоками. Пробы воздуха на предприятиях тяжелой промышленности необходимо собирать не реже, чем раз в год. В условиях этого метода применяются такие пробозаборники:
Оценивание результатов гравитационного метода отбора позволяет обнаруживать крупные частицы (например, пыльцу амброзии). В научных целях используются более мощные и точные объемометрческие способы.
Исследования загрязнений
В соответствии с действующим законодательством происходит отбор проб воздуха. ГОСТ 17.2.3.01-86 необходим для правильного анализа и подсчета погрешностей.
Для того чтобы изучать степень в Российской Федерации, разработали специальный термин - "предельно допустимая концентрация". На сегодняшний день определили предельно допустимые нормы. Концентрация в воздушной среде вредных веществ должна составлять не более чем пятьсот веществ. Пробы воздуха позволяют контролировать ситуацию.
Предельно допустимой считается максимально концентрированная примесь атмосферного воздуха, которая относится к определенному промежутку времени и периодически или на протяжении всей жизни человека не окажет вредного влияния на него (учитываются и отдаленные последствия) или на окружающую среду.
В случае большой концентрации газов осуществляется пробой воздуха, напряжение в таком случае составляет около 33 кВ/см. При росте давления увеличивается и напряжение.
Существуют лаборатории, исследовательские институты и отдельные квалифицированные специалисты, которые при помощи современных приборов и высокотехнологичных устройств определяют и устраняют вредные вещества, находящиеся в домах, квартирах, офисах, на земельных участках и пр. Отбор проб воздуха производится работниками санэпидемстанций, а далее проходят исследования в лабораторных условиях.
Как обезопасить свой дом
Если вы стали замечать, что кто-то из членов вашей семьи (или вы сами) страдает от аллергических реакций по непонятным и невидимым причинам, то вам необходимо произвести анализ проб воздуха в помещении. Для этого существует несколько способов. Обычная пыль, плесень, радон или различные патогенные микроорганизмы в воздухе негативно влияют на здоровье людей, особенно маленьких детей. Отбор проб атмосферного воздуха необходим в случае аллергических и других реакций у одного из членов семьи. Методы, которые помогут провести анализ воздушной среды в помещениях:
После получения результатов необходимо решать соответствующие проблемы. Для их устранения существуют специальные группы людей, которые работают по вызову.
