Тема 9. Микробиоценозы объектов внешней среды Микрофлора воздуха. Санитарно-микробиологическое исследование воздуха.

Цель занятия.

1.Ознакомить студентов с основными биологическими свойствами, в том числе морфологией микроорганизмов, постоянно находящихся в воздухе.

2.Освоить методы отбора проб воздуха для санитарно-бактериологического исследования.

3. Освоить методы выявления санитарно-показательных микроорганизмов, показателей воздушно-капельного загрязнения.

Материалы и оборудование:

Набор готовых красок во флаконах в штативе, йодированный спирт, раствор Люголя, дистиллированная вода, предметные стекла, фильтровальная бумага, бактериологические петли, пинцеты, пробирки с микробными культурами в штативе. Микроскопы. Пробирки и чашки Петри с характерным ростом изучаемых микроорганизмов на питательных средах.

Методические указания.

Микрофлора воздуха

ЛЕКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Воздух является неблагоприятной средой для развития микроорганизмов. В нем нет питательных веществ и других условий, необходимых для их жизни.

Микрофлору атмосферного воздуха можно условно разделить на резидентную (постоянно обнаруживаемую) и временную (обнаруживаемую спорадически).

Резидентная (постоянная) микрофлора атмосферного воздуха формируется в основном при попадании микроорганизмов вместе с пылью и капельками влаги из почвы и воды, с поверхности растений. Микроорганизмы, постоянно присутствующие в воздухе, отличаются большой устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды. В воздухе обнаружено до ста различных видов сапрофитных микроорганизмов, но в основном встречаются три группы:

• Устойчивые к высыханию пигментообразующие кокки - микрококки (М. roseus, М. luteus), сарцины (S. maxima). В солнечные дни они составляют до 70-80% всей флоры (пигмент защищает бактерии от инсоляции).

• Почвенные споровые и гнилостные микроорганизмы - сенная, картофельная, капустная палочки (Вас. subtilis, Вас. mesentericus, Вас. mycoides) и т.д. Их содержание резко увеличивается в сухую и ветреную погоду.

• Актиномицеты, плесневые и дрожжевые грибы родов Penicillium, Aspergillus, Mucor, Candida и другие. Их содержание увеличивается при повышении влажности воздуха.

Временная микрофлора атмосферного воздуха в основном также формируется за счет микроорганизмов почвы и воды (при испарении воды с поверхности водоемов). Микроорганизмы могут попадать в атмосферный воздух при работе сельскохозяйственных, мясоперерабатывающих, фармацевтических предприятий, предприятий микробиологической промышленности.

Количественный и видовой состав микрофлоры воздуха зависит от ряда факторов (климатических, метеорологических, сезонных, общего санитарного состояния местности и др). Воздух наиболее загрязнен микроорганизмами вблизи земной поверхности, а с высотой их количество резко снижается. Наибольшая высота, на которой были обнаружены споры бацилл и плесневых грибов - 84 км над уровнем моря (Жарикова Г.Г., 2005).

В больших городах содержание микроорганизмов в атмосферном воздухе достигает 4000 -10000 клеток в 1 м³ на высоте 2-3 м от поверхности. Самый чистый воздух - в районе полюсов, над лесными массивами, морями, горами. Так, в 1 м³ воздуха над морем или тайгой содержатся единицы микробных клеток.

Пыль сорбирует микроорганизмы; между запыленностью и микробной обсемененностью воздуха существует прямая зависимость.

Атмосферный воздух способен к самоочищению. К механизмам самоочищения атмосферного воздуха относится оседание бактериальных аэрозолей под воздействием гравитации. Губительно воздействует на микроорганизмы солнечный свет, но бактерицидное действие солнечных лучей обратно пропорционально степени запылённости воздуха. Важным фактором самоочищения является постоянное перемешивание воздушных потоков. Способствует самоочищению повышенная влажность воздуха. Атмосфера значительно очищается от бактерий после дождя или снегопада. Осевшие на землю или другие поверхности микроорганизмы соединяются с пылевыми и почвенными частицами.

Воздух закрытых помещений значительно отличается по составу и количеству микроорганизмов от атмосферного. Бактериальная обсеменённость воздуха закрытых помещений всегда выше. Среди микроорганизмов доминируют обитатели носоглотки и кожи человека и животных, в том числе патогенные виды, попадающие в воздух при дыхании, кашле, чихании или разговоре. В животноводческих помещениях воздушная среда загрязняется микробами при раздаче кормов, особенно грубых, при перегруппировке животных, их чистке, уборке навоза.

Находящиеся в мокроте и слизи, а также в частицах слущенного эпидермиса микроорганизмы окружены белковым субстратом. Когда такие капельки высыхают, то белковая пленка оказывает защитное действие; микроорганизмы долгое время сохраняются, выживают и могут переноситься с воздушными потоками на большие расстояния (до 30 км).

Выделяют три основные фазы бактериального аэрозоля. Капельная, или крупноядерная фаза состоит из бактериальных клеток, окружённых водно-солевой оболочкой. Мелкоядерная фаза образуется при высыхании частиц первой фазы и состоит из бактериальных клеток, сохранивших только химически связанную воду на своей поверхности и свободную воду внутри клеток. Из первых двух фаз бактерии могут переходить в состав более крупных частиц, оседающих в виде пыли на различных предметах, образуя так называемую «бактериальную пыль». Эта фаза бактериального аэрозоля преобладает в воздухе жилых помещений и с ней рассеиваются патогенные микроорганизмы, устойчивые к высушиванию (микобактерии, клостридии, стафилококки, стрептококки, грибы).

Обсемененность воздуха в животноводческих помещениях зависит от санитарно-гигиенического состояния, плотности размещения животных, качества подстилки и других факторов. Так, в 1 м³ воздуха в коровниках содержание микроорганизмов может достигать 12000-86000; в свинарниках - 25000-67000; в птичниках - 30000-120000. При этом резко увеличивается содержание в воздухе стафилококков, зеленящих и гемолитических стрептококков, бактерий группы кишечной палочки, синегнойной палочки, дифтероидов, микобактерий, спор гнилостных почвенных микроорганизмов, плесневых и дрожжевых грибов.

В помещениях цехов предприятий мясной и молочной промышленности микроорганизмы попадают в воздух с рабочих поверхностей, оборудования, кожи и содержимого кишечника убойных животных, мяса и мясопродуктов, молока и молочных продуктов, а также из отходов производства, оук и спецодежды персонала. В 1 м³ воздуха убойного цеха может быть более 1 млн бактерий. В течение дня в цехе убоя и первичной переработки животных количество микроорганизмов изменяется, в конце рабочей смены увеличивается в несколько десятков раз.

Воздушно-капельным и воздушно-пылевым путями может происходить заражение человека и животных возбудителями многих бактериальных и вирусных болезней: стафилококкозов и стрептококкозов, синегнойной инфекции, дифтерита, чумы, туберкулеза, туляремии, пастереллеза, сибирской язвы, хламидиозов, микоплазмозов, гриппа, ящура, инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота, инфекционного бронхита и инфекционного ларинготрахеита кур и т.д.

Степень загрязнения воздуха микроорганизмами зависит от качества вентиляции, конструкции помещений, освещенности, влажности, температуры воздуха, санитарного состояния производственных помещений и других факторов. Наличие повышенной температуры, влажности, сильной запыленности воздуха, отсутствие УФ-лучей, сосредоточение большого числа людей и животных в ограниченном помещении приводит к тому, что микроорганизмы пассируются, их вирулентные свойства усиливаются. При наличии возбудителей инфекционных болезней в воздухе помещения создается угроза заражения всей группы людей (поголовья животных). Если же отсутствуют истинные возбудители, но существует высокая микробная контаминация воздуха условно - патогенными и непатогенными микроорганизмами, то возможно микробное давление на макроорганизм, то есть у людей и животных возникает стрессовое состояние. При интенсивных методах содержания и кормления животных в животноводческих помещениях могут возникать болезни со сложной этиологией, неясно выраженными симптомокомплексами, охватывающие все поголовье. Это обусловлено явлением, именуемым местным микробизмом (По Кузнецову Л.Ф. и соавт., 2001). Местный микробизм - это совокупность условий, способствующих проникновению в данную среду микробов, их сохранению, размножению и изменчивости.

Способы очистки и обеззараживания воздуха закрытых помещений можно разделить на физические и химические.

К физическим способам очистки и обеззараживания воздуха относятся вентиляция, фильтрация, ультрафиолетовое облучение. Вентиляция — высокоэффективный способ снижения микробного обсеменения воздуха. Загрязненный воздух удаляется из помещений, а на его место поступает более чистый воздух из атмосферы. Очистка поступающего воздуха путем фильтрации повышает эффективность вентиляции. Фильтры, пропитанные специальной пылесвязывающей жидкостью, задерживают до 90-95% микробов и частиц пыли, содержащихся в воздухе. Губительно действует на микроорганизмы свет. Наибольшей бактерицидностью обладают лучи с короткой волной и сильным фотохимическим действием (ультрафиолетовая часть спектра). Высокое бактерицидное действие ультрафиолетовых лучей широко используют для обеззараживания воздуха производственных цехов, холодильных камер на предприятиях мясной, молочной, биологической и бродильной промышленности, для стерилизации воздуха в операционных, боксах и других больничных помещениях. Для этого применяют бактерицидные ультрафиолетовые лампы (БУВ) разной мощности.

В качестве химического способа очистки воздуха от микроорганизмов, главным образом патогенных, используют обработку аэрозолями различных дезинфицирующих средств. Для обеззараживания помещений (в отсутствии людей и животных) из дезинфицирующих средств в форме аэрозоля применяют 37%-ные растворы формальдегида, 20%-ный раствор параформа с добавлением 1 % едкой щелочи, 24 %-ный раствор глутарового альдегида, 30 %- ный раствор алкамона и т.д.