Обсемененности воздуха

Вместе с пылью в воздухе содержатся различные микроорганизмы, количество которых зависит от сезонов года, технологических процес­сов, вида животных и других факторов. В воздух могут попадать патогенные микроорганизмы, которые, распространяясь на десятки, сотни метров, могут вызывать различные инфекционные заболевания (аэро­генная инфекция).

Все методы определения бактериальной обсемененности сводятся в основном к определению количества микро­бов в единице объема воздуха. Определение концентрации бактери­альных частиц в воздухе дает возможность оценить эпизоотическую обстановку, необходимость проведения тех или иных оздоровительных мероприятий. В дополнение нередко определяют наличие отдельных патогенных микробов, которые могут служить санитарными показате­лями загрязнения воздуха и давать представление об источниках бак­териального загрязнения.

Важнейшее условие определения концентрации бактериальных аэ­розолей - правильно выбранный метод отбора проб воздуха. Большин­ство существующих методов основаны на принципе либо засасывания (аспирации) частиц в какой-нибудь прибор, либо на осаждении их на различных поверхностях, либо сочетании этих двух принципов - аспи­рации с последующим осаждением. Для количественного определения микроорганизмов в настоящее время используют разные методы.

Метод свободного осаждения микроорганизмов на питательные среды. В чашки Петри в стерильных условиях наливают питательную среду (чаще всего мясопептонный агар), выставляют в место исследо­вания на 5-10 мин, после чего закрывают и ставят в термостат при температуре 37 ⁰С на 48 ч. Затем подсчитывают выросшие колонии микробов и делают расчет. За 5 мин на поверхность чашки Петри площадью 100 см² успевает оседать такое количество микроорганизмов, которое содержится в 10 л возду­ха.

Пример расчета: На чашке Петри площадью 56 см² выросло 150 колоний микроорганизмов. Узнаем, сколько микроорганизмов выросло бы на пло­щади 100 см² с помощью пропорции: 56—150

100—х х = (100х150)/56 = 267.

Следовательно, на чашке Петри площадью 100 см² выросло 267 микроорганизмов. Далее делаем перерасчет на 1 м³.

10 л —267

1000 —х х = (1000-267)/10 = 26700.

Таким образом, в 1 м³ воздуха содержится 26 700 микроорганизмов. Однако надо заметить, что этим методом можно определить пример­ную концентрацию микроорганизмов.

Метод осаждения микроорганизмов на питательные среды с помощью аппарата В.А.Кротова (прибор для бактериологического анализа воздуха). Аппарат Кротова представляет собой цилиндр, закрываемый сверху съемной крышкой, под которой над вращающимся от турбулентного потока воздуха столиком устанавливается чашка Петри с питательной средой. Внутри прибора помещается электрический мотор с центро­бежным вентилятором высокого давления, обеспечивающий аспира­цию воздуха и вращение столика с чашкой Петри. Внутрь прибора воз­дух попадает через клиновидную щель, расположенную по радиусу чашки Петри. Проходя через щель с большой линейной скоростью, воздух ударяется о поверхность питательной среды в чашке Петри; на эту среду осаждаются взвешенные в воздухе микроорганизмы. Количе­ство пропускаемого воздуха (в литрах) учитывается с помощью ротометра.

При подготовке прибора к работе отбирают стандартные чашки Петри диаметром 10 см и заблаговременно заполняют их питательной средой в количестве не более 15 мл. В зависимости от предполагаемой бактериальной загрязненности воздуха через прибор пропускают 25-100 л воздуха. После этого чашки Петри вынимают, закрывают крышка­ми и ставят в термостат при температуре 37°С на 48 ч, а затем подсчи­тывают выросшие колонии и делают расчет.

Пример расчета. Через прибор было пропущено 100 л воздуха. На чашке Петри выросло 300 колоний. Рассчитываем, сколько микроорга­низмов будет содержаться в 1 м³ воздуха: 100 л —300

1000 л —х х = (1ОО0хЗО0)/100 = 30ОО.

Следовательно, в 1 м³ воздуха содержится 3000 микроорганизмов.

Метод Дьяконова. Через склянку типа Дрекселя со 100 мл сте­рильного физраствора и стеклянными бусами на дне просасывают с помощью аспиратора 10-20 л воздуха при частом встряхивании для лучшего раздробления крупных аэрозольных частиц. Затем абсорбент высевают на чашки Петри с мясо-пептонным агаром, ставят их на 48 ч в термостат при температуре 37°С и после этого подсчитывают вы­росшие колонии с последующим пересчетом количества микробов на 1 м3 воздуха.

Некоторые виды микробов, выделенных из воздуха, определяют путем пересева выросших на агаре колоний на соответствующие избирательные среды с последующим изучением их морфологических и других особенностей.

Метод Речменского. Исследование проводят с помощью прибо­ра, который представляет собой стеклянный цилиндр длиной 20 см и диаметром 2-2, 5 см с резервуаром емкостью 5 мл. Внутрь цилиндра вмонтирована воронка, куда подходит под прямым углом капиллярная трубка, нижний конец которой опущен в резервуар, заполняемый физраствором или питательным бульоном в количестве 3-5 мл. Противо­положный конец цилиндра соединяется с аспиратором.

При включении аспиратора струя засасывающего воздуха пульверизует жидкость, находящуюся в резервуаре, а образующиеся при этом капельки осаждаются на внутренних стенках цилиндра и снова стекают в резервуар. Таким образом, с помощью питательной среды можно сконцентрировать в резервуаре микрофлору, содержащуюся в аспирируемом воздухе. После отбора пробы берут 0, 3-0, 5 мл поглотительной жидкости и делают ею посев на питательные среды, которые помеща­ют в термостат при температуре 37°С на 48 ч. Затем подсчитывают колонии с последующим перерасчетом на 1 м³ воздуха.

Метод улавливания бактерий с помощью фильтров и жидкостей. Улавливание микроорганизмов проводят с помощью специальных фильтров и жидкостей, через которые пропускают опре­деленное количество воздуха. Затем из фильтра все смывают физрас­твором и высевают на питательные среды. Если используют жидкость (чаще всего физраствор), то после исследования из нее также делают посев на питательные среды. После выдерживания питательных сред с посевами в термостате при температуре 37°С подсчитывают выросшие колонии. Затем делают перерасчет количества микроорганизмов на 1 м³ воздуха.

Метод определения бактерицидного действия ультрафиолетовых лучей. Для определения бактерицидного действия ультрафиоле­товых лучей используют чашки Петри с мясопептонным агаром, на которые посеяли микробы. Эти чашки облучаются различны­ми источниками ультрафиолетового излучения, чаще всего бак­терицидными ультрафиолетовыми лампами (БУВ-15 или БУВ-30).

Техника облучения. Открытые чашки Петри, на ко­торых сделан посев микробов из воздуха, размещают под ульт­рафиолетовыми лучами на различных расстояниях (0, 5 и 1 м) и облучают в течение 2 мин. После этого чашки Петри закрывают и ставят в термостат на 48 ч при температуре 37⁰С. Для контроля в термостат ставят чашки Петри, не облученные ультрафиолетовыми лучами, на которые таким же образом был сделан посев мик­робов.

Во всех чашках Петри подсчитывают количество выросших колоний и определяют разность их в облученных и необлученных чашках. По этой разнице судят об эффективности бактери­цидного действия ультрафиолетовых лучей.

Выросшие колонии можно подсчитывать с помощью спе­циального прибора. Он состоит из корпуса, на котором вмонтирован круглый столик, предназначенный для чашек Петри. Изнутри подсве­чивается светом, причем он может быть различного цвета, который проявляется с помощью светофильтров. От корпуса отходит гибкий металлический шланг, на конце которого монтируют обычную перье­вую авторучку (электроперо). При подсчете колоний микроорганизмов чашку Петри устанавливают на столик вверх дном, подбирают наибо­лее четкую подсветку и на каждой колонии микробов делают точку авторучкой. При нажатии в верхней части авторучки замыкается кон­такт, и счетчик, установленный в корпусе, подсчитывает колонии мик­роорганизмов. Для подсчета мелких колоний используют лупу.

Нормативы бактериальной обсемененности воздуха животноводче­ских и птицеводческих помещений составляют 30-220 тыс. микробных тел в 1 м³ воздуха.

Занятие 9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОЗДУХА

В воздухе помещений для содержания животных и птицы, кроме вредных газов (СО₂, NH₃ и H₂S), со­держится большое количество других дурно пахнущих газов, летучих органических кислот и различных углеводородов. Для суммарного оп­ределения органических веществ в воздухе применяют дихроматный метод И. П. Кругликовой, основанный на способности двухромовокис­лого калия окислять находящиеся в воздухе органические вещества. По количеству кислорода, потребленного на окисление органических веществ, су­дят о содержании последних. Для количественного выражения их пользуются условной величиной окисляемости воздуха, которую опре­деляют количеством кислорода в мг, израсходованного на окисление органических веществ, содержащихся в 1 м³ исследуемого воздуха.

Необходимые реактивы:

Поглотительный 0, 25%-ный раствор двухромовокислого калия. Для его приготовления растворяют при подогревании 0, 25 г дважды перекристаллизованного двухромовокислого калия в небольшом коли­честве серной кислоты (уд. вес 1, 84) в стакане. Споласкивая стакан несколько раз кислотой, переливают содержимое в мерную колбу ем­костью 100 мл и доводят прибавлением серной кислоты до метки.

Раствор серноватистокислого натрия 0, 01 н. Растворяют 2, 481 г гипосульфита в 1 л дистиллированной воды, титр устанавливают по 0, 1 н. раствору йода.

Раствор йодистого калия 50%-ный.

Раствор крахмала 1%-ный.

Отбор проб воздуха

Исследуемый воздух (20-30 л) просасывают со скоростью 8-9 л/ч через два последовательно соединенных малых поглотителя Полежае­ва, содержащих по 2 мл 0, 025%-ного раствора двухромовокислого ка­лия. Поглотительный прибор Полежаева представляет собой стеклян­ный сосуд, в верхнем расширении которого имеются две трубки: длин­ная, доходящая до дна и служащая для впуска просасываемого возду­ха, и короткая, впаянная горизонтально и присоединяемая во время работы к аспиратору.

После просасывания воздуха поглотители доставляют в лаборато­рию и нагревают в водяной бане в течение часа с момента закипания воды. Одновременно ставят в баню два поглотительных прибора с чис­той бихроматной смесью (по 2 мл в каждом) для определения титра смеси (контроль).

Затем все поглотители охлаждают в воде и содержимое каждого из них переносят в коническую колбу с притертой пробкой, промывая поглотитель несколько раз дистиллированной водой. Затем добавляют в колбу 1 мл 5%-ного раствора иодистого калия, 0, 1 мл раствора крах­мала и через минуту титруют 0, 01 н. раствором гипосульфита до ис­чезновения синей окраски. Разница в титровании исследуемой и контроль­ной проб покажет степень окисляемсти воздуха.

Пример. Через поглотители пропущено 8 л воздуха при температу­ре 26°С и давлении 750 мм ртутного столба. Объем воздуха, приведен­ный к нормальным условиям, равен: (8х273х750)/[(273+26)х760] - 7, 3 л.

При титровании жидкости из первого поглотителя израсходовано 4, 3 мл 0, 01 н. раствора гипосульфита, а из второго - 4, 4 мл. На кон­трольные пробы пошло 9, 3 и 9, 4 мл 0, 01 н. раствора гипосульфита. Искомая величина окисляемости воздуха равна:

[(9, 3+9, 4)-(4, 3+4, 4)х0, 08х1О0О]/7, 3 =54, 8 мг/м³.

Величина 0, 08 означает количество миллиграммов активного кислорода двухромовокислого калия, соответствующее 1 мл 0, 01 н. раствора гипосульфита.

Для ускорения исследований методика И.П. Кругликовой была модифи­цирована МГАВМиБ им. К.И.Скрябина. Гро­моздкий аспиратор заменили литровой колбой, и в нее с помощью ша­ров Ричардсона закачивали исследуемый воздух, затем заливали 10 мл 0, 25%-ного раствора двухромовокислого калия и встряхивали в тече­ние 30 мин на Шуттель-аппарате. Содержимое колбы переносили в пробирку. Остальные исследования проводили в соответ­ствии с основной методикой.

Данные модифицированного исследования отличаются от основно­го не более чем на 7-9%.

Определение биологической активности воздуха

Биологическую активность воздуха определяют длительностью жизни белых мышей в небольшом объеме (около 350 мл) исследуемого воздуха. Время жизни мышей в часах в герметически закупо­ренном сосуде с исследуемым воздухом делят на их массу в граммах и получают коэффициент биологической активности (КБА) воздуха.

Занятие 10. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШУМОВ И ВИБРАЦИИ

Шум - это сочетание звуков различных частот и спектра интенсивностей. В гигиене к шумам относят нежелательное беспорядочное со­четание звуков. Воздействие шума на организм зависит от его громко­сти, определяемой спектральным составом (частотой входящих в него звуков) и силой шума. Сила звука обусловлена амплитудой колебания звуковой волны и определяется количеством звуковой энергии, прохо­дящей в 1 с через площадь 1 м², расположенную перпендикулярно на­правлению распространения звуковой волны. Единица измерения -Вт/м³.

Для измерения интенсивности звука создана логарифмическая шка­ла уровней звукового давления с единицей измерения децибел (дБ) Ухо человека различает по громкости два звука, если они по уровню силы отличаются друг от друга на 1 дБ, т. е., на 12, 4%. Слышимый диапазон включает в себя силу звука в пределах 0 - 140 дБ (болевой предел). Увеличение уровня звукового давления на каждые 10 дБ соот­ветствует увеличению громкости примерно в 2 раза.

Чувствительность анализатора слуха у домашних и сельскохозяйственных животных раз­лична и зависит от высоты звука и других факторов. Собаки способны воспринимать колебания в диапазоне 38- 80 000 Гц, овцы - 20-20 000 Гц. Достаточной остротой слуха обладает также крупный рогатый скот, который может дифференцировать весьма близкие по тембру звучания тоны.

По распределению звуковой энергии во времени различают шум постоянный и импульсный. Постоянным называют шум, уровень которого изменяется во времени не более чем на 5 дБ. Импульсный шум воспринимается как отдельные удары.

На современных животноводческих и птицеводческих предприятиях шумы возникают в результате звуков, издаваемых животными и птицей, работы технологического оборудования: механизмов и машин для подготовки кормов и их раз­дачи, уборки навоза, вентиляции помещений, доения коров. Могут иметь значение и внешние (по происхождению) шумы (при размеще­нии животноводческих помещений под воздушными трассами или вблизи аэродромов, железных дорог и т.п.).

Под влиянием шума в организме у коров происходят существенные физиологические изменения: учащаются дыхание, пульс, уменьшаются использование кислорода и уровень теплопродукции, снижаются час­тота жевательных движений и сокращений рубца, молочная продук­тивность. Шумовые раздражители в пределах 60-120 дБ снижают яй­ценоскость кур, приросты свиней и молодняка крупного рогатого ско­та, вызывая у животных повышение температуры тела, уменьшение количества эритроцитов и гемоглобина. Многие шумы можно отнести к чрезмерным раздражителям, которые вызывают беспокойство жи­вотных и появление у них стресса. Одно из самых пагубных последст­вий шума - нарушение сна. Животные переносят отсутствие сна тяже­лее, мучительнее, чем полное голодание. Акустический фон животноводческих ферм и птицеводческих предприятий изучен еще недоста­точно.

Профилак­тика шума в животноводческих помещениях предусматривает подгон­ку и настройку аппаратов, применение звукоизоляционных прокладок, чехлов, вынесение силовых агрегатов доильных машин, мощных вен­тиляторов в специальные помещения, камеры, изолированные от по­мещений для содержания животных и птиц.

В настоящее время для измерения уровня шума применяют шумомеры различных видов - Ш-63; Ш-ЗМ; Ш-71; ШМ-1. Наиболее распространен и удобен в работе для измерения уровня шума в животноводческих и птицеводческих помещениях малогабаритный шумомер ШМ-1.

Шумомер малогабаритный ШМ-1, состоящий из прибора измери­тельного ПИ-14 и капсюля микрофонного конденсаторного М-101, предназначен для измерения уровня звука и имеет частотные характе­ристики А и С. Принцип работы прибора заключается в том, что сигнал с капсюля поступает на прибор ПИ-14, проходя последова­тельно усиление, разделение, коррекцию, еще раз усиление, которое передается на детектор. С детектора сигнал поступает на показываю­щий прибор, отрегулированный в децибелах.

Под вибрацией принято понимать механические колебательные движения различных тел. Наиболее простой формой механических колебаний являются гармонические, когда тело повторяет одно и то же движение с возрастающей или убывающей величиной смещения. В производственных условиях, на транспорте, в быту встречаются слож­ные виды колебаний. В гигиенических исследованиях принято опреде­лять основные характеристики вибрации - частоту, амплитуду и их производные - виброскорость и ускорение. Частота колебаний (Т) -число колебаний за единицу времени. Единица частоты колебаний -Гц. Амплитуда колебаний (а) - максимальное отклонение колеблю­щейся точки от положения равновесия. Амплитуда колебаний выража­ется в см, мм, мкм.

Виброскорость (V) принято определять по ее максимальному зна­чению, которое находится в прямой зависимости от частоты и ампли­туды. Виброскорость выражают в см/с. Ускорение (W) выражают чаще всего в долях или единицах ускоре­ния сил тяжести, см/с²

В гигиенической практике используют приборы для регистрации вибрации: ИШВ-1 и НВА-1. Прибор НВА-1 преобразует механические колебания исследуемого объекта в пропорциональные им электриче­ские сигналы с последующим их усилением. Данный прибор позволяет определить виброскорость в относительных единицах (дБ). Пределы измерения общих и октавных уровней виброскорости от 70 до 130 дБ, частотный диапазон аппарату­ры 1, 4-335 Гц.

Измерение вибрации и оценка ее физических параметров позволя­ют определить степень вредности работ, обосновать необходимость осуществления профилактических мероприятий по снижению вибра­ции при данном виде работы.

Занятие 11. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЕНТИЛЯЦИИ
ПОМЕЩЕНИЙ