В начале 60-х годов В. Ф. Кротов разработал новый метод решения вариационых задач, который основан на достаточном условии оптимальности, названном впоследствии принципом оптимальности Кротова . Но прежде чем познакомиться с этим принципом, рассмотрим более общую постановку задачи оптимального управления.
Решение задачи оптимального управления в классе кусочно-непрерывных управлений и кусочно-гладких траекторий не всегда существует. Целесообразно обобщить ее так, чтобы расширить класс задач оптимального управления, обладающих решением.
Пусть объект, ограничения и краевые условия задаются следующим образом:
Здесь при каждом фиксированном является некоторым множеством пространства . Обозначим через множество пар кусочно-непрерывных функций и кусочно-гладких (непрерывных и кусочно-дифференцируемых) функций определенных на и удовлетворяющих уравнению на этом интервале, за исключением конечного числа точек, ограничению на всем интервале и краевым условиям (10.70). Множество называют допустимым
множеством, а его элементы - допустимыми парами, а множестве задан функционал
Требуется найти последовательность допустимых пар на которой функционал (10.71) стремится к своему наименьшему значению на множестве
Такая последовательность называется минимизирующей. Последовательность допустимых пар будем также называть допустимой последовательностью.
Основным обобщающим моментом в новой постановке является то, что в качестве решения задачи оптимального управления принимается минимизирующая последовательность, а не определенная допустимая пара. В частном случае, когда существует допустимая пара доставляющая минимум функционалу (10.71), все члены минимизирующей последовательности равны этой паре: .
Пример 10.12. Рассмотрим несколько видоизмененный пример Больца 11]:
Наименьшее значение (точная нижняя грань) функционала равно нулю и достигается на последовательности
При отборе пробы воздуха на определение уровня микробного загрязнения необходимо придерживаться таких обязательных условий: пробу воздуха берут не раньше, чем через 30 мин после уборки помещения, при этом должны быть закрыты форточки, двери, высота взятия пробы должна отвечать высоте рабочего стола. Осуществлять контроль необходимо в стерильной технологической одежде из безворсой ткани и в перчатках.
Перед подачей прибора в «чистое» помещение его необходимо протереть салфеткой из безворсой ткани с обработанными краями, смоченной спиртом этиловым 76 %. Передача прибора в производственные помещения 1 и 2 классов и, желательно, 3 класса чистоты должна осуществляться через воздушный шлюз для материалов. Контроль чистоты воздух должен проводиться не реже 2 раз в неделю перед началом и во время производственного процесса в рекомендованных точках.
Определение микробного загрязнения воздуха помещений методом седиментаци заключается в седиментации (оседании) микрофлоры (находящейся в воздухе), под действием силы тяжести, на поверхность питательной среды.
Этот метод используют для ориентировочной оценки микробной контаминации воздуха производственных помещений, преимущественно в помещениях с повышенным загрязнением воздуха и в тех случаях, когда невозможно исследование аспирационным методом (при использовании в производстве огнеопасных или взрывоопасных веществ).
В производственных помещениях контроль содержимого микроорганизмов проводят преимущественно в тех рабочих зонах, где находятся наиболее вероятные источники микробной контаминации воздуха (места с большим количеством персонала, повышенным риском образования пыли и т.д.), а также в зонах, где субстанции, вспомогательные вещества и готовый продукт непосредственно контактируют с окружающей средой.
Посев осуществляют на открытые чашки Петри с мясо-пептонным агаром (для определения количества бактерий) и в отдельности с агаром Сабуро (для определения количества грибков). Чашки расставляют в нескольких местах помещений: в длинных и узких — в 4 точках по горизонтали на расстоянии не более 5 м одна от другой; в помещениях площадью до 15 м2 — в двух противоположных точках помещения; больше 100 м2 — в каждой из 4 противоположных точек и в центре помещения. После 10 мин экспозиции в открытом состоянии чашки закрывают и помещают в термостат.
Посевы на мясо-пептонном агаре инкубируют при температуре 32,5 ± 2,5 °С, на агаре Сабуро — при 22,5 ± 2,5 ° С в течении 5 суток.
Учет результатов исследования . Для определения общего количества бактерий (грибков) в 1 м3 воздуха число выросших колоний на чашке умножают на один из множителей, представленных в таблице «расчет количества микроорганизмов в 1 м3воздуха при 10 мин экспозиции»:
|
Диаметр чашки, см |
Площадь чашки, см2 |
Множитель |
|
Н-р: на чашке диаметром 10 см выросло 50 колоний бактерий. В перерассчете на 1 м3 воздуха общее количество бактерий составляет 50 х 60 = 3000.
Однако этот метод не дает полного представления о количественном содержании микроорганизмов. Это связано с тем, что оседание микроорганизмов зависит от скорости движения воздуха, которая может отличаться в разных точках помещения. Кроме того, при использовании этого метода плохо улавливаются мелкодисперсные фракции бактериального аэрозоля и при высеве одной частицы аэрозоля, который содержит несколько жизнеспособных микроорганизмов, вырастает только одна колония, которая снижает показатели общего микробного загрязнения воздуха.
Поэтому седиментационный метод является приблизительным относительно оценки реальной степени микробной контаминации воздуха помещений. Тем не менее, он может служить для определения микробной контаминации воздуха в динамике, для оценки эффективности проводимых противоэпидемических мероприятий.
Определение микробного загрязнения воздуха аспирационным методом осуществляют с помощью пробозаборников инерционного типа — импактора или прибора для бактериологического анализа воздуха (щелевой аппарат Кротова, отсюда еще одно название метода: щелевой метод улавливания бактерий). В основу действия прибора положен принцип удара струи воздуха о поверхность питательной среды, которая помещается в чашке Петри.
При использовании аппарата Кротова воздух с помощью центробежного вентилятора всасывается через клиновидную щель, расположенную по радиусу над чашкой Петри. Диск, на котором закреплена чашка Петри, вращается со скоростью 1 оборот/сек, вследствие чего посев микроорганизмов происходит равномерно по всей поверхности питательной среды.
Местоположениеи количество точек взятия проб воздуха определяют в зависимости от размеров помещения (см. метод седиментации).
Чашку Петри с питательной средой помещают на диск прибора, тщательно закрывают крышку с помощью зажимов, установленных на его корпусе. Прибор включают в сеть, с помощью реометра устанавливают скорость движения воздуха — 25 или 40 л/мин. В среднем пробу воздуха отбирают в течение 5 мин со скоростью 40 л/мин.
После взятия пробы воздуха (из каждой определенной точки на две параллельные чашки Петри с МПА и средой Сабуро), чашки закрывают крышками и помещают в термостат. Питательные среды, температурный режим и время инкубации посевов такие же, как при исследовании воздуха методом седиментации (см. выше).
Учет результатов . Расчет осуществляют по формуле:
Х= а х 1000 / в, где X — число микроорганизмов в 1 м3 воздуха; а — количество колоний, которые выросли на чашке Петри после срока инкубации; в — объем исследуемой пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям (см. формулу приведения объема воздуха к нормальным условиям для аспирационного метода).
Еще один метод рассчета: подсчитывают количество колоний грибков и бактерий, которые выросли на параллельных чашках, определяют среднее арифметическое и умножают его на 5.
Полученные результаты сравнивают с допустимыми границами микробной контаминации воздуха данного помещения по соответствующим таблицам: «классификация производственных помещений по допустимому содержанию микроорганизмов и механических частиц в воздухе для производства стерильной продукции» и «классификация помещений производства нестерильных лекарственных препаратов по мах допустимому количеству частиц и микроорганизмов в воздухе».
Расчет минимального суммарного объема пробы воздуха в каждой контрольной точке осуществляют в соответствии с методическими рекомендациями по контролю содержания микроорганизмов и частиц в воздухе производственных помещений (Приказ МОЗ Украины от 14 декабря 2001 г. № 502).
Воздух - особый объект окружающей среды, визуально не определяемый, поэтому отбор проб его имеет некоторые особенности. Для гигиенической оценки бактериального загрязнения воздуха необходимо знать, какое количество воздуха контактировало с питательной средой, т.к. нормативы регламентируют определенное количество колоний микроорганизмов, вырастающих при посеве 1 м 3 (1000 л) воздуха.
В зависимости от принципа улавливания микроорганизмов выделяют следующие методы отбора проб воздуха для бактериологического исследования:
Седиментационный;
Фильтрационный;
Основанный на принципе ударного действия воздушной струи. Наиболее простым является седиментационный метод (метод осаждения), который позволяет уловить самопроизвольно оседающую фракцию микробного аэрозоля. Посев производят на чашки Петри с плотной питательной средой, которые расставляют в нескольких местах помещения и оставляют открытыми на 5-10 минут, затем инкубируют 48 часов при 37 °С и подсчитывают количество выросших колоний.
Этот метод не требует использования аппаратуры при посеве, но его недостатком является низкая информативность, т. к. невозможно получить точные данные о количестве микроорганизмов вследствие того, что их оседание происходит самопроизвольно, а его интенсивность зависит от направления и скорости потоков воздуха. Кроме того, неизвестен объем воздуха, контактирующего с питательной средой. При этом методе плохо улавливаются мелкодисперсные фракции бактериального аэрозоля, поэтому седиментационный метод рекомендуется использовать только для получения сравнительных данных о чистоте воздуха помещений в различное время суток, а также для оценки эффективности проведения санитарно-гигиенических мероприятий (вентиляции, влажной уборки, облучения ультрафиолетовыми лампами и др.).
Фильтрационный метод посева воздуха заключается в пропускании определенного объема воздуха через жидкую питательную среду. Самым простым является способ Дьяконова, при котором воздух (10-12 л) пропускают с помощью электроаспиратора через склянку Дрекселя, заполненную стерильным физиологическим раствором. Затем из склянки отбирают 0,1-1 мл физиологического раствора и делают посев на чашку Петри с плотной питательной средой. После инкубации подсчитывают выросшие колонии и делают пересчет на 1 м 3 воздуха.
Принцип ударного действия воздушной струи нашел реализацию в приборе Кротова. В основании цилиндрического корпуса прибора установлен электромотор с центробежным вентилятором, а в верхней части размещен вращающийся диск, на который устанавливается чашка Петри с плотной стерильной питательной средой. Корпус прибора герметически закрывается крышкой с радиально расположенной клиновидной щелью, через которую аспирируемый вентилятором воздух поступает внутрь, струя воздуха ударяется об агар, в результате чего к нему прилипают частицы микробного аэрозоля. Вращение диска с чашкой Петри при включении прибора в сеть и клиновидная форма щели обеспечивают равномерный посев по поверхности агара.
Для учета количества воздуха, прошедшего через прибор, на его передней наружной поверхности установлен реометр, позволяющий регулировать скорость аспирации воздуха от 20 до 40 литров в минуту. Зная время (продолжительность) отбора пробы и скорость пропускания воздуха, определяя количество аспирированного воздуха. На конечном этапе пересчитывают величину бактериального загрязнения воздуха на 1 м 3 .
Выработка у студентов навыков организации и проведения профилактических (гигиенических) мероприятий, ведения и пропаганды здорового образа жизни, умений использовать факторы окружающей среды, в данном случае физические свойства воздуха (химический состав воздуха), в оздоровительных целях, основана на осознанном понимании связи здоровья человека с окружающей средой, факторами и условиями жизни, трудовой деятельностью, поэтому студенты должны владеть информацией по освоению методологии профилактической медицины, приобрести гигиенические знания и умения по оценке влияния факторов среды обитания на здоровье человека и населения. Тема: « Санитарно-гигиеническая оценка микроклимата помещений (химический состав воздуха)» раскрывает вопросы, связанные с основными понятиями микроклимата, факторами их определяющими и регулирующими. Гигиенические требования к химическому составу воздуха закрытых помещений. Показатели, нормативы.
Микроорганизмы - мельчайшие, главным образом одноклеточные существа, широко распространенные в природе. Они обнаруживаются во всех средах (воздухе, почве, воде), в организме человека и животных, в растениях.
Качественное разнообразие и количество микроорганизмов зависят в первую очередь от питательных соединений. Однако немаловажное значение имеют также влажность, температурный режим, аэрация, действие солнечных лучей и прочие факторы.
Методы санитарно-микробиологического исследования природных сред позволяют выявить наличие патогенных микроорганизмов, определить их количество и, в соответствии с полученными результатами, выработать меры по устранению или предупреждению инфекционных заболеваний. Кроме того, количественный учет необходим для моделирования экосистем и разработке принципов управления естественными процессами. Рассмотрим далее, какими бывают .
Она рассматривается учеными как один из возможных путей передачи инфекционных патологий. С выделениями больных людей или животных в почву проникают патогенные микроорганизмы. Некоторые из них, в частности, споровые, способны сохраняться в грунте продолжительное время (иногда несколько десятков лет). В почву попадают возбудители таких опасных инфекций, как столбняк, сибирская язва, ботулизм и пр. Методы санитарно-микробиологического исследования почвы позволяют определить "микробное число" (кол-во микроорганизмов в грамме грунта), а также коли-индекс (количество кишечных палочек).
К методам микробиологического исследования почвы следует в первую очередь отнести прямое микроскопирование и посев на плотную Популяции микроорганизмов и их группы, населяющие грунт, различаются по таксономическому положению и экологическим функциям. В науке они объединены под общим термином "почвенная биота". Грунт - среда обитания огромного числа микроорганизмов. В грамме почвы присутствует от 1 до 10 млрд их клеток. В этой среде активно протекает разложение органических веществ при участии разнообразных сапрофитных микроорганизмов.
Анализ среды начинается с отбора образцов. Для этого используют предварительно очищенный и протертый спиртом нож (можно использовать лопату). После этого осуществляется подготовка образца. Следующий этап - подсчет клеток на окрашенных мазках. Рассмотрим каждую стадию в отдельности.
При анализе пахотной почвы, как правило, пробы берут с глубины всего слоя. Сначала удаляется 2-3 см сверху грунта, так как в нем может присутствовать посторонняя микрофлора. После этого с изучаемого участка грунта берут монолиты. Длина каждого из них должна соответствовать толщине слоя, из которого нужно взять образец.
На участке в 100-200 кв. м отбирается 7-10 проб. Вес каждой - порядка 0.5 кг. Пробы необходимо тщательно перемешать в мешке. После этого берут средний образец, весом приблизительно 1 кг. Его следует поместить в пергаментный (стерильный) пакет, вложенный в тканевый мешок. До непосредственного анализа образец хранится в холодильнике.
Перемешанная почва высыпается на сухое стекло. Предварительно его необходимо протереть спиртом и обжечь над горелкой. При помощи шпателя почва тщательно перемешивается и раскладывается ровным слоем. В обязательном порядке необходимо удалить корешки, прочие посторонние элементы. Для этого используется пинцет. Перед работой пинцет и шпатель прокаливают над горелкой и остужают.
Из различных участков почвы, распределенной по стеклу, отбираются небольшие порции. Их взвешивают в фарфоровой чашке на технических весах. Обязательным этапом микроскопического метода микробиологического исследования является специальная обработка образца. Заранее необходимо подготовить 2 стерильные колбы. Их емкость не должна превышать 250 мл. В одну из колб наливают 100 мл водопроводной воды. Из нее берут 0.4-0.8 мл жидкости и увлажняют навеску почвы до пастообразного состояния. Смесь необходимо растереть пальцем или резиновым пестиком в течение 5 мин.
Водой из первой колбы почвенную массу переносят в пустую колбу. Далее ее снова растирают. После этого масса переносится в колбу возле пламени горелки. Емкость с почвенной суспензией встряхивают на качалке на протяжении 5 мин. После этого ее оставляют отстаиваться около 30 с. Это необходимо для того, чтобы крупные частицы осели. Через полминуты массу используют для приготовления препарата.
Прямое микроскопическое изучение грунта осуществляется по методу микробиологического исследования , разработанному Виноградским. В определенном объеме приготовленной суспензии подсчитывается число клеток микроорганизмов. Изучение фиксированных мазков позволяет сохранять препараты в течение длительного срока и выполнять подсчеты в любое удобное время.
Приготовление препарата осуществляется следующим образом. Определенный объем суспензии (как правило, 0.02-0.05 мл) наносится с помощью микропипетки на предметное стекло. К нему добавляют каплю раствора агар-агара (смеси полисахаридов агаропектина и агарозы, извлеченных из бурых и красных водорослей Черного моря), быстро перемешивают и распределяют на площади 4-6 кв. см. Мазок высушивается на воздухе и фиксируется 20-30 мин. спиртом (96 %). Далее препарат увлажняют дистиллированной водой, помещают в р-р карболового эритрозина на 20-30 мин.
После окрашивания его промывают и высушивают на воздухе. Подсчет клеток осуществляется с иммерсионным объективом.
Микроскопические методы микробиологического исследования позволяют выявить большое количество микроорганизмов. Но, несмотря на посева считается наиболее распространенным в практике. Суть его состоит в высеве объема препарата (почвенной суспензии) в чашке Петри на плотную среду.
Этот метод микробиологического исследования позволяет учитывать не только количество, но и групповой, а в ряде случаев и видовой состав микроскопической флоры. Подсчет числа колоний производится, как правило, со дна чашки Петри в проходящем свете. На подсчитанном участке ставится точка маркером либо чернилами.
Микрофлора водного объекта, как правило, отражает микробный состав почвы около него. В этой связи методы санитарно-микробиологического исследования воды и почвы имеют особое практическое значение при изучении состояния конкретной экосистемы. В пресных водоемах содержатся, как правило, кокки, палочковидные бактерии.
Анаэробы в воде обнаруживаются в малом количестве. Как правило, они размножаются на дне водоемов, в иле, принимая участие в процессах очищения. Микрофлора океанов и морей представлена преимущественно солелюбивыми (галофильными) бактериями.
В воде артезианских скважин микроорганизмов практически нет. Это обуславливается фильтрующей способностью почвенного слоя.
Общепринятыми методами микробиологического исследования воды считаются определение микробного числа и коли-титра либо коли-индекса. Первый показатель характеризует количество бактерий в 1 мл жидкости. Коли-индекс представляет собой количество кишечных палочек, присутствующих в литре воды, а коли-титр - минимальное количество или максимальное разведение жидкости, в котором их еще можно обнаружить.
Этот метод санитарно микробиологического исследования воды состоит в следующем. В 1 мл воды определяют количество факультативных анаэробов и мезофильных (промежуточных) аэробов, способных на мясопептонном агаре (основной питательной среде) при 37 град. на протяжении суток формировать колонии, видимые при увеличении в 2-5 р. или невооруженным глазом.
Ключевой стадией рассматриваемого метода микробиологического исследования воды является посев. Из каждой пробы делается посев не менее 2-х разных объемов. При в каждую чашку вносят по 1-0.1 мл чистой жидкости и по 0.01-0.001 мл загрязненной. Для посева 0.1 мл или меньшего объема жидкость разводится дистиллированной (стерильной) водой. Последовательно готовят десятикратные разведения. По 1 мл от каждого из них вносят в две чашки Петри.
Разведения заливаются питательным агаром. Его необходимо предварительно растопить и остудить до 45 град. После активного перемешивания среду оставляют на горизонтальной поверхности для застывания. При 37 град. посевы выращивают на протяжении суток. Рассматриваемый метод микробиологического исследования воды позволяет учитывать результаты на тех чашках, где количество колоний находится в пределах от 30 до 300.
Он считается транзитной средой для микроорганизмов. Основными методами микробиологического исследования воздуха являются седиментация (оседание) и аспирация.
Микрофлора воздушной среды условно разделяется на переменную и постоянную. К первой относятся дрожжи, пигментообразующие кокки, спороносные бациллы, палочки и прочие микроорганизмы, устойчивые к высыханию, воздействию света. Представители переменной микрофлоры, проникая в воздух из привычной для них среды обитания, недолго сохраняют свою жизнеспособность.
В воздухе крупных мегаполисов микроорганизмов намного больше, чем в воздушной среде сельской местности. Над морями, лесами бактерий очень мало. Очищению воздуха способствуют осадки: снег и дождь. В закрытых помещениях микробов намного больше, чем на открытых пространствах. Их количество повышается в зимний период при отсутствии регулярного проветривания.
Этот метод микробиологического исследования в микробиологии считается простейшим. Он основывается на оседании капель и частиц на поверхности агара в открытой чашке Петри под действием силы тяжести. Метод седиментации не позволяет точно определить число бактерий в воздухе. Дело в том, что на открытой чашке уловить мелкие фракции пылевых частиц и бактериальных капель довольно сложно. На поверхности задерживаются преимущественно крупные частицы.
Этот метод не используется при анализе атмосферного воздуха. Этой среде свойственны большие колебания скорости движения воздушных потоков. Седиментация, однако, может использоваться при отсутствии более совершенных приборов или источника электроэнергии.
Определение микробного числа осуществляется по методу Омелянского. В соответствии с ним, за 5 минут на поверхности агара площадью 100 кв. см оседает такое число бактерий, которое присутствует в 10 л воздуха.
Стоит сказать, что микробиологическое обследование в данном случае вообще сопровождается определенными проблемами. Они связаны с тем, что в нижних отделах полового тракта в норме присутствует разнообразная микрофлора, изменяющаяся в различные возрастные периоды. Для повышения эффективности исследования и были разработаны унифицированные правила.
Она осуществляется методами выявления РНК и ДНК-возбудителей. Они базируются преимущественно на определении нуклеотидных последовательностей в патологическом материале. Для этого используются молекулярные зонды. Они представляют собой искусственно полученные нуклеиновые кислоты, комплементарные (дополняющие) вирусным кислотам, меченные радиоактивной меткой или биотином.
Особенность метода состоит в многократном копировании конкретного фрагмента ДНК, включающего в себя несколько сотен (или десятков) нуклеотидных пар. Механизм репликации (копирования) заключается в том, что достраивание может начаться исключительно в определенных блоках. Для их создания используются праймеры (затравки). Они представляют собой синтезированные олигонуклеотиды.
ПЦР-диагностика (полимеразная цепная реакция) проста в исполнении. Этот метод позволяет быстро получить результат при использовании небольшого объема патологического материала. С помощью ПЦР-диагностики выявляются острые, хронические и латентные (скрытые) инфекции.
При чувствительности этот метод считается более предпочтительным. Однако в настоящее время тест-системы недостаточно надежны, поэтому ПЦР-диагностика не может полностью заменить традиционные методики.
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. 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
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. Чашку Петри с тонким слоем среды укрепляют на вращающемся столике аппарата, что обеспечивает равномерное распределение бактерий на ее поверхности. Работает аппарат от электросети. После отбора пробы с определенной экспозицией чашку вынимают, закрывают крышкой и помещают на 48 ч в термостат. Обычно отбор проб проводят со скоростью 20-25 л/мин в течение 5 мин. Таким образом, определяется флора в 100-125 л воздуха. При обнаружении санитарно-показательных микроорганизмов объем исследуемого воздуха увеличивают до 250 л.
Приемник перед забором пробы воздуха заполняется 3-5 мл улавливающей жидкости (водой, мясопептонным бульоном, изотоническим раствором хлорида натрия).
Прибор Речменского работает по принципу пульверизатора: при прохождении воздуха через узкое отверстие воронки жидкость из приемника через капилляр в виде капелек поднимается в цилиндр. Капли жидкости еще больше дробятся, ударяясь о стеклянную лопаточку и стенки сосуда, создавая облачко из мелких капелек, на которых и адсорбируются находящиеся в воздухе микроорганизмы. Насыщенные бактериями капли жидкости стекают в приемник, а затем опять диспергируются, что обеспечивает максимальное улавливание бактерий из воздуха. При работе прибор помещают под углом 15-25°, что обеспечивает стекание улавливающей жидкости в приемник. Скорость отбора проб воздуха через аппарат Речменского - 10-20 л/мин. По окончании работы жидкость из приемника забирают стерильной пипеткой и засевают (по 0,2 мл) на поверхность плотных питательных сред. Преимуществом бактериоуловителя Речменского является высокая эффективность улавливания бактериальных аэрозолей. Недостатки прибора заключаются в трудности его изготовления, нестандартности получаемых аппаратов, их большой хрупкости и сравнительно низкой производительности.
Большим преимуществом являются серийный выпуск этого прибора (что дало возможность оснастить им лаборатории), его портативность, более высокая производительность (20-25 л/мин). Колба прибора, в которую помещается улавливающая жидкость, изготовляется из термостойкого плексигласа, капилляр из нержавеющей стали. В колбу вмонтирован пульверизатор, вызывающий диспергирование улавливающей жидкости при просасывании воздуха. Такое устройство дает возможность легко очищать и стерилизовать колбу с диспергирующим устройством простым кипячением в течение 30 мин (автоклавирование недопустимо, так как оно вызывает деформацию цилиндра).
Перед забором проб воздуха в колбу вносят 5-10 мл улавливающей жидкости (чаще всего мясопептонный бульон) и устанавливают ее под углом 10°, что обеспечивает естественное стекание жидкости после диспергирования. Воздух, проходя через колбу и пульверизатор, вызывает образование мелких капелек улавливающей жидкости, на которых оседают микроорганизмы. Прибор ПОВ-1 применяется для исследования воздуха закрытых помещений на общую микробную обсемененность, для обнаружения патогенных бактерий (например, микобактерий туберкулеза) и респираторных вирусов в воздухе больничных палат.
Пробоотборник «Тайфун» Р-40 (М) бактериологический предназначен для определения общего бактериального обсеменения воздуха с последующим выделением различных патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов.
Посев микроорганизмов из окружающего воздуха осуществляется через калиброванное отверстие в смотровом отсеке на чашку Петри с питательной средой, закрепленную на вращающемся столике прибора. Прокачка воздуха осуществляется с помощью встроенного в пробоотборник «Тайфун» Р-40 (М) бактериологический роторного пневмонасоса, крепление на вращающемся столике универсальное, что позволяет использовать чашки Петри различных модификаций.
В бактериологическом пробоотборнике «Тайфун» Р- 40 (М) обеспечена герметичность внутренней камеры и легкий доступ к исследуемой среде.
Скорость вращения чашки плавно устанавливается при помощи регулятора скорости, расположенного на передней панели пробоотборника (рис.23) «Тайфун» Р-40 (М).
Пробоотборник аэрозольный бактериологический (ПАБ-1). Механизм действия ПАБ-1 основан на принципе электростатического осаждения частиц аэрозоля (а следовательно, и микроорганизмов) из воздуха при прохождении его через прибор, в котором эти частицы получают электрический заряд и осаждаются на электродах с противоположным знаком. На электродах для улавливания аэрозолей помещают в горизонтальном положении металлические поддоны с твердыми средами в чашках Петри или жидкой питательной средой (15-20 мл). Прибор переносной с большой производительностью 150-250 л/мин, т.е. за 1 ч можно отобрать 5-6 м3 воздуха. Его рекомендуют применять для исследования больших объемов воздуха при обнаружении условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, например, при выявлении в воздухе палат больниц возбудителей внутрибольничных инфекций (Pseudomonas aeruginosa. Staph, aureus и др.), определении сальмонелл и эшерихий в атмосферном воздухе в местах дождевания при орошении земледельческих полей сточными водами.
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.
