A camera for studying the effect of short ultraviolet rays on microflora

Abstract

The works of H. M. Danzig (1950), V. I. Vashkov (1956) and others established the high bactericidal efficiency of short ultraviolet (CUF) rays and proved the advantages of air sanitation with these rays over other methods of disinfection. Experimental study of the effect of KUF rays on microorganisms should be carried out in special sealed chambers. The chambers described in the literature (A. A. Smorodintsev, A. E. Vershigora and others) were intended mainly for studying the kinetics of bacterial aerosol. We have set a goal to design a special camera to study the bactericidal effect of ultraviolet rays.

Full Text

Работами H. М. Данцига (1950), В. И. Вашкова (1956) и других установлена высокая бактерицидная эффективность коротких ультрафиолетовых (КУФ) лучей и доказаны преимущества санации воздуха этими лучами перед другими способами обеззараживания. Экспериментальное изучение действия КУФ-лучей на микроорганизмы необходимо проводить в специальных герметичных камерах. Камеры, описанные в литературе (А. А. Смородинцева, А. Е. Вершигора и .др.), предназначались в основном для изучения кинетики бактериального аэрозоля. Мы поставили перед собой цель сконструировать специальную камеру для изучения бактерицидного действия ультрафиолетовых лучей.

Сконструированная на кафедре общей гигиены Горьковского медицинского института экспериментальная камера изготовлена из дюралюминия, передняя стенка выполнена из органического стекла, объем камеры—0,3 м³ . Образование капельной взвеси бактериального аэрозоля осуществляется с помощью распылителя Смородинцева, соединенного с воздуходувкой. Камера оборудована бактерицидной лампой. Меняя высоту расположения лампы, можно регулировать интенсивность облучения. В процессе данного исследования мы измеряли фактическую облученность воздуха ультрафиолетметром УФМ-6. В зависимости от расстояния ламп до облучаемого объекта интенсивность потока ультрафиолетовых лучей колебалась от 110 до 602 мквт/см². Все манипуляции в камере осуществляли с помощью специальной перчатки, без нарушения герметизации.

Мы изучали действие коротких ультрафиолетовых лучей на белый и золотистый стафилококки, сарцины, зеленящий и гемолитический стрептококки.

Для распыления брали стандартизованную суточную культуру микробов, разведенную в физиологическом растворе. Эффективность действия КУФ-лучей оценивали по уменьшению числа микроорганизмов в воздухе камеры после использования различных методов и сроков обеззараживания. Количественное определение микроорганизмов производили седиментационным способом.

Сравнение эффективности действия различных источников излучения (лампы БУВ-15 и ЭУВ-15) показало, что КУФ-лучи обладают высокой степенью бактерицидного действия. Оба вида источников ультрафиолетового излучения вызывают гибель микроорганизмов. Однако лучший бактерицидный эффект был получен при использовании бактерицидно-увиолевых ламп БУВ-15. Так, при различных сроках облучения односуточной культуры сарцины снижение количества микробов составило при применении ламп БУВ-15 через 1 мин.— 94,6%, через 5 мин.— 99,79%, при применении ламп ЭУВ-15 — соответственно 47 и 75% (мощность излучения —275 мквт/см²).

Простое осаждение (без применения ультрафиолетового излучения) также давало некоторое снижение количества микроорганизмов в воздухе. Однако существенным отличием является то, что при осаждении не происходит гибель микроорганизмов. Проведенные в контроле опыты с перемешиванием воздуха показали, что после перемещения слоев воздуха в камере без облучения осевшие микроорганизмы появляются в воздухе почти в таком же количестве, как тотчас же после распыления взвеси. В этой серии опытов были разработаны и установлены условия, необходимые для получения наиболее высокой эффективности действия ламп БУВ-15 и ЭУВ-15. Так, было установлено, что для ламп БУВ-15 доза, обеспечивающая полную гибель микробной взвеси при экспозиции, равной 1 мин., составляет для белого стафилококка 200 мквт/см², для золотистого — 602 мквт/см². Было отмечено также, что максимальная гибель микроорганизмов происходит в первые минуты воздействия коротких ультрафиолетовых лучей.

Бактерицидная лампа снабжена щитком, который позволяет производить обеззараживание воздуха как прямыми, так и рассеянными лучами. Сравнение действия прямого и непрямого облучения воздуха показало, что наилучший бактерицидный эффект дало применение прямых лучей. Так, при прямом облучении через 1 мин. снижение числа белого стафилококка в воздухе достигало 99%, при непрямом — 63%.

Нами изучались также явления реактивации микробов. Взвесь суточной агаровой культуры белого стафилококка разводили по стандарту физиологическим раствором и наносили в количестве 10 мл на 2 чашки Петри. Одну из чашек оставляли для контроля необлученной; вторую облучали лампой БУВ-15, расположенной на расстоянии 25 см. Время экспозиции колебалось от 1 до 45 мин. В дальнейшем облученную взвесь делили на части и ставили несколько серий опытов.

В 1-й серии чашки Петри с облученной культурой подвергали действию реактивирующего агента. В качестве средств реактивации использовали фосфорнокислый и уксуснокислый натрий. Вторую часть облученной взвеси выдерживали в темноте (2-я серия опытов).

Было проведено 457 бактериологических исследований. Полученные материалы обработаны вариационно-статистическим методом.

Выявлено достоверное значительно выраженное снижение количества микроорганизмов под действием КУФ-лучей. Установлено, что под влиянием химических веществ возможна реактивация белого стафилококка, облученного до этого КУФ-лучами. Наиболее активным ингибитором является фосфорнокислый натрий. Однако реактивация возможна только после кратковременного облучения микробов КУФ-лучами. При 20-минутной экспозиции полностью гибнут все микроорганизмы, и никаких явлений реактивации даже в случае применения ингибиторов уже не происходит.

Устройство предложенной экспериментальной камеры не представляет каких-либо трудностей. Камера может быть использована бактериологическими лабораториями для проведения экспериментальных работ, связанных с распылением взвеси микроорганизмов и обеззараживанием воздуха КУФ-лучами.

Экспериментальные исследования в условиях герметизированной камеры показали, что на эффективность бактерицидного действия КУФ-лучей наиболее существенное влияние оказывают вид микроба, интенсивность потока излучения, расстояние от ламп, продолжительность облучения.