автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.02, диссертация на тему:Экологические основы дезинфекции и консервации систем жизнеобеспечения и продуктов жизнедеятельности в условиях автономного пребывания человека

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИНСТИТУТ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ

Для служебного пользования Экз. №

На правах рукописи

ЛЫКОВ

Игорь Николаевич

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЕЗИНФЕКЦИИ И КОНСЕРВАЦИИ СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ И ПРОДУКТОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В УСЛОВИЯХ АВТОНОМНОГО ПРЕБЫВАНИЯ

ЧЕЛОВЕКА

05-26-02 «Безопасность, защита, спасение и жизнеобеспечение населения в чрезвычайных ситуациях»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва - 1999 г.

Работа выполнена в медико-биологическом секторе Российского научно-исследовательского и экспериментально - конструкторского института тары и упаковки (г. Калуга).

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор, Гринин A.C.

доктор биологических наук, профессор, Шестакова Г.А. доктор биологических наук Савина В.П.

Ведущая организация:

войсковая часть 75360

Защита состоится «_»_1999 года в_часов на заседании Специализированного ученого Совета Д-074.31.01 при Государственном научном центре - Институте медико-биологических проблем по адресу: 123007, г. Москва, Хорошевское шоссе, 76а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Автореферат разослан «_»_1999 г.

Ученый секретарь Совета, доктор биологических наук

Назаров Н.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Использование дезинфицирующих средств в автономных условиях имеет свои особенности, которые заключаются в том, что в ряде случаев необходима не одномоментная деконтами-нация, но предупреждение жизнедеятельности микроорганизмов в течение длительного времени.

Используемые для деконтаминации воды и продуктов жизнедеятельности человека высокоактивные химические соединения обладают целым рядом недостатков, ограничивающих их применение в автономных условиях и в чрезвычайных ситуациях. Кроме того, средства, применяемые для обеззараживания воды или продуктов жизнедеятельности человека, не всегда пригодны для их консервации. Основной причиной, ограничивающей использование этих средств, является отсутствие пролонгирующего антимикробного действия, предохраняющего от размножения микроорганизмов.

Это определяет необходимость исследования новых эффективных способов дезинфекции и консервации питьевой воды и продуктов жизнедеятельности человека.

Одним из таких способов является обработка воды аэрозольно-газо-вой смесью, полученной при взаимодействии амидов и гипохлоритов, применение консервантов, содержащих антимикробные вещества растительного происхождения и органические кислоты.

Помимо проблемы водоснабжения и консервации продуктов жизнедеятельности в автономных условиях особое значение имеет качество воздушной среды. Воздушная среда замкнутых автономных объектов характеризуется наличием целого ряда факторов, отрицательно влияющих на состояние здоровья и работоспособность операторов. Длительное пребывание людей в ограниченном пространстве, особенно в замкнутом объеме, приводит к существенному увеличению содержания в воздухе летучих метаболитов жизнедеятельности организма человека и активному размножению микроорганизмов, в том числе аутомикрофлоры. Содержание микроорганизмов в воздухе достигает таких величин, что в условиях повышенной влажности поверхность гермообъема покрывается слизью.

Для лечебных учреждений актуальной проблемой остается разработка эффективных мер воздействия на нозокоминальную патогенную микрофлору.

Решению этих важных научно-практических задач посвящены исследования по разработке композиционных составов эфирных масел, приведенные в настоящей работе. Они тесно связаны с проблемой предотвращения микробиологической коррозии материалов, чрезвычайно важной в условиях автономных замкнутых объемов. Микробиологическая коррозия материалов до сих пор представляет собою актуальное направление научных исследований. Повреждение материалов и изделий из них микроорга-

низмами и, в первую очередь, плесневыми грибами, помимо значительных экономических потерь, способствует возникновению нештатных ситуаций за счет нарушения работы и отказа техники. В этих условиях использование композиций эфирных масел представляется достаточно перспективным.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы явилась разработка научных основ и прикладных аспектов применения новых методов дезинфекции и консервации систем жизнеобеспечения и продуктов жизнедеятельности в условиях автономного пребывания человека. В связи с этим были поставлены следующие .задачи:

1. Теоретически обосновать научно-методические и практические подходы, позволяющие решать вопросы деконтаминации систем жизнеобеспечения и консервации продуктов жизнедеятельности в условиях автономного пребывания человека.

2. Решить прикладные задачи использования аэрозольно-газовых смесей для дезинфекции и консервации питьевой воды и систем водообес-печения.

3. Изучить основные закономерности консервации урины и хозяйственно-бытовой сточной воды сильными окислителями и консервирующими составами пролонгирующего действия, включающих вещества растительного происхождения.

4. Провести эколого-гигиеническую оценку консервированной хозяйственно-бытовой сточной воды, консервированной урины и продуктов ее переработки в условиях длительного хранения.

5. Исследовать возможность деконтаминации воздуха и поверхностей озоном и эфирными маслами растительного и синтетического происхождения.

6. Решить прикладные задачи, связанные с предупреждением микробиологической коррозии материалов.

Методы исследований. При решении поставленных в работе задач использовались: микробиологические и физико-химические (аналитический, титрометрический, колориметрический), токсикологические методы исследования, методы газовой хроматографии, ультрафиолетовой спектрофото-метрии, математической статистики и математического компьютерного моделирования.

Научная новизна. Научная новизна работы определяется тем, что на основании многолетних лабораторных и экспериментальных исследований впервые разработаны научные основы и прикладные аспекты применения новых методов дезинфекции и консервации систем жизнеобеспечения и продуктов жизнедеятельности в условиях автономного пребывания человека.

В работе сформированы, обоснованы и апробированы методические подходы к изучению антимикробной активности аэрозольно-газовой смеси, антимикробных препаратов, выделенных из растений и эфирных масел. Показана сравнительная устойчивость микроорганизмов к воздействию различных дезинфицирующих средств и консервантов в различных средах и условиях.

В ходе проведенных исследований изучены основные закономерности процесса получения аэрозольно-газовых смесей, а также проведена оценка возможности и эффективности их использования для деконтамина-ции и консервации питьевой воды и систем водообеспечения. Это позволило разработать регламент получения и применения аэрозольно-газовой смеси, изготовить и провести испытания в натурных условиях опытно-промышленных образцов установок по дезинфекции и консервации питьевой воды.

В экспериментальных исследованиях на кораблях ВМФ России и на системе СРВ-К впервые получены характеристики, определяющие физико-химические, токсикологические и микробиологические свойства питьевой воды после дезинфекции и в течение длительной консервации аэрозольно-газовой смесью.

В результате направленного научного поиска разработаны и изучены новые консервирующие смеси, включающие вещества растительного происхождения, для дезинфекции и консервации урины и хозяйственно-бытовой сточной воды. В частности, впервые были изучены антимикробные свойства плюмбагина применительно к микроорганизмам, выделяемым из урины и сточной воды, а также его консервирующая способность. Было установлено, что раствор плюмбагина в трихлоруксусной кислоте стабилизирует химические показатели урины в течение длительного времени.

Впервые показаны основные закономерности консервации урины и хозяйственно-бытовой сточной воды в условиях длительного хранения, что позволило разработать новые эффективные консервирующие составы.

В настоящей работе впервые приведены экспериментальные да. ные по использованию эфирных масел для обеззараживания воздуха и различных поверхностей. В результате проведенных исследований разработан композиционный состав эфирных масел для деконтаминации воздуха.

В работе рассмотрены теоретические и прикладные аспекты проблемы предотвращения микробиологической коррозии материалов, чрезвычайно важной в условиях автономных замкнутых объемов. Проведены исследования по использованию композиций эфирных масел для защиты от биокоррозии. Полученные результаты можно рассматривать как новое направление в решении этой актуальной научно-практической задачи.

Теоретическое и практическое значение работы. Теоретическое значение работы заключается в том, что представленные в ней результаты

и выводы, сформулированные на основе научного анализа и экспериментальных исследований, открывают новое современное направление в решении проблемы деконтаминации и консервации питьевой воды, консервации продуктов жизнедеятельности человека в автономных условиях пребывания, деконтаминации воздуха и профилактики нозокоминальных инфекций, предупреждения микробиологической коррозии материалов.

Практическая значимость работы определяется тем, что полученные в ней результаты, положения и рекомендации могут быть положены в основу создания эффективных способов деконтаминации и консервации питьевой воды в космических системах водообеспечения, корабельных цистернах и резервуарах питьевой воды.

Разработанный аэрозольно-газовый способ позволяет упростить технологию и повысить надежность деконтаминации корабельных систем водоснабжения и консервации в них питьевой воды. Аэрозольно-газовая смесь, как высокоэффективное бактерицидное, спороцидное и вируцидное средство, обеспечивает консервацию больших запасов воды в течение длительного (не менее года) времени, что значительно сокращает время подготовки системы водоснабжения и повышает боеспособность кораблей ВМФ.

Определены группы растительных препаратов, которые обладают высокой антимикробной активностью. Изучена сравнительная эффективность использования различных составов для консервации урины и хозяйственно-бытовой сточной воды. Результаты исследования явились предпосылкой к разработке нового комбинированного консерванта, практическое применение которого позволит решить проблему использования урины, как средства для пополнения запасов питьевой воды при длительных космических полетах.

Исследованы физико-химические и микробиологические показатели хозяйственно-бытовой сточной воды в условиях длительного автономного пребывания человека. Установленные факты легли в основу разработки способа ее консервации раствором плюмбагина в трихлоруксусной кислоте.

Впервые разработаны высокоэффективные способы обеззараживания воздуха и поверхностей с использованием растительных препаратов, не оказывающих коррозионного воздействия на металлы. Исследованные летучие биоциды и их композиции отличаются выраженными антимикробными свойствами и являются перспективными средствами деконтаминации воздуха в условиях длительного пребывания человека в автономных условиях.

Показано также, что летучие биоциды отличаются эффективным фун-гистатическим и фунгицидным действием, что позволяет использовать их для предупреждения биоповреждения различных материалов.

Реализация и внедрение результатов исследования. Результаты научных и экспериментальных исследований, проведенных автором, внедрены на предприятии п/я В-8542 с целью дезинфекции климатических камер и аппаратуры. Это позволило резко сократить число нештатных ситуаций при вводе аппаратуры в эксплуатацию.

Разработанный автором технологический регламентдеконтаминации аэрозольно-газовой смесью СВО типа СРВ-K и СРВ-У перед началом функционирования, внедрен на предприятии п/я В-2262.

Технологический режим дезинфекции аэрозольно-газовой смесью бытовых отходов внедрен во Всероссийском институте вторичных ресурсов. С этой целью изготовлена и прошла межведомственные испытания опытно-промышленная установка, позволяющая проводить обеззараживание тек^ стильных отходов с производительностью от 50 до 300 кг/час и эффективностью деконтаминации до 99%.

По результатам исследований изготовлены опытные образцы установок для дезинфекции и консервации воды, корабельных, космических и фортификационных систем водоснабжения. Аэрозольно-газовый способ прошел государственные испытания и внедрен для обеззараживания и консервации воды на кораблях Краснознаменного Черноморского флота.

Разработанные автором научно-методические и прикладные основы деконтаминации и консервации питьевой воды, систем водообеспечения, продуктов жизнедеятельности человека в условиях автономных гермообъ-емов, воздуха, явились основой учебно-методических документов курса «Экология микроорганизмов» для студентов биолого-химического и эколо-го-географического факультетов педагогического университета.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации были доложены на:

-XIV, XVII, XVIII, XXI Гагаринских чтениях. М.: 1984,1987,1988,1990 гг.

- Ученых и научно-технических Советах в Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (1986), Институте медико-биологических проблем (1982, 1985, 1988), НПО НИИХИММАШ (1980, 1982, 1985, 1987), Всероссийском научно-исследовательском институте тары и упаковки (1985,1990), Никитском ботаническом саду (г. Ялта, Крым, 1989), Киевском институте общей и коммунальной гигиены (1977, 1985).

- Научно-технических конференциях в войсковых частях и научно-исследовательских учреждениях МО СССР и Российской Федерации (1980, 1981, 1983, 1986, 1989, 1990, 1991).

- Российской научно-технической конференции «Социально-экономические проблемы управления производством, создание прогрессивных технологий, конструкций и систем в условиях рынка» (Калуга, 1997).

- IV Всероссийской научно-практической конференции «Образование и здоровье» (Калуга,1998).

По теме диссертации опубликовано 47 работ. На способы и методы обеззараживания и консервации получено 5 авторских свидетельств.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, обсуждения полученных результатов, выводов, научно-практических рекомендаций, списка литературы и тома приложений. Объем основного текста диссертации составляет 383 страницы машинописного текста, 44 рисунков и 73 таблиц. Список объединяет литературы 781 наименований источников, из них 448 отечественных и 333 зарубежных авторов. Приложения - в отдельном томе. Объем приложения - 60 страниц.

Основные научные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся:

1. Научно-практическое решение проблемы деконтаминации и консервации систем жизнеобеспечения, питьевой воды и продуктов жизнедеятельности человека в автономных условиях пребывания, с использованием аэрозольно-газовых смесей, полученных из амидов и гипохлоритов, и консервирующих составов, содержащих вещества растительного происхождения.

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований новых способов деконтаминации воздуха и поверхностей с использованием летучих биоцидов.

3. Решение прикладных задач, связанных с использованием эфирных масел для предупреждения микробиологической коррозии материалов.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводится обоснование актуальности проблемы дезинфекции и консервации объектов окружающей среды, систем жизнеобеспечения и продуктов жизнедеятельности в условиях автономного пребывания человека.

Отмечается, что в автономных условиях имеется необходимость создания запасов питьевой воды, регенерации ее из влагосодержащих продуктов, в частности из урины, предупреждения микробиологического и химического разложения продуктов жизнедеятельности. Это потребовало разработки эффективных методов дезинфекции и консервации, обеспечивающих безопасное пребывание и жизнедеятельность операторов в условиях замкнутого объема.

Одним из самых распространенных и наиболее изученных методов дезинфекции остается хлорирование. Несмотря на почти столетнюю практику применения, познание этого метода раскрывает все новые его особенности, как негативные, так и позитивные. К позитивным особенностям следует отнести возможность улучшения процесса хлорирования и уменьшения вероятности образования тригалометанов при использовании таких соединений хлора, как хлорамины.

Установлено, что при хлорировании с аммонизацией в воде образуются хлорамины. Ион аммония защищает хлор от быстрого разложения за счет снижения его окислительной активности. В результате снижения реакционной способности хлора уменьшается возможность образования хло-рорганических соединений.

Однако условия реализации этого метода и общепризнанная модель хлорирования в кислой среде с образованием хлорноватистой кислоты и гипохлорит иона явились факторами, ограничивавших его применение и изучение. Дело в том, что взаимодействие в водной среде кислого (хлор) и щелочного (аммиак) компонентов не обеспечивало необходимый уровень антимикробного действия, резко ограничивало консервирующую способность. Поэтому хлорирование с аммонизацией не решает многих задач, связанных с обеспечением надежности обеззараживания, необходимостью длительного хранения воды в автономных и полевых условиях.

Напрашивается вывод о необходимости оптимизации условий взаимодействия хлора и аммиака. Это касается, прежде всего, снижения отрицательного влияния хлора и хлорноватистой кислоты, в кислой среде которых происходит быстрое разрушение моно - и дихлораминов. С этой точки зрения более привлекательным является взаимодействие амидов и гипох-лоритов. Основным препятствием для успешной реализации этой идеи было применение водных растворов реагирующих веществ.

В 1973 году Киселем Я.М. и соавторами проведены исследования, направленные на получение газообразной смеси в результате взаимодействия карбамида и гипохлорита, взятых в твердом виде, а не в растворе. В качестве гипохлорита была использована двутретьосновная соль гипохлорита кальция (ДТС ГК).

Как было установлено, взаимодействие карбамида с ДТС ГК в условиях твердофазной реакции приводило к образованию газообразных и легколетучих продуктов, названных аэрозольно-газовой смесью (АГС). Возникла идея ее использования и для целей дезинфекции.

Эта особенность аэрозольно-газовой смеси еще не была никем изучена. Не были известны состав аэрозольно-газовой смеси, условия ее получения, влияние на различные виды микроорганизмов, токсикологические свойства. Это потребовало многолетних лабораторных и экспериментальных исследований, решения ряда научно-методических основ и прикладных аспектов использования АГС для деконтаминации и консервации воды, которые изложены в настоящей работе.

В результате научных исследований было показано, что аэрозольно-газовая смесь принципиально отличается от обычных хлорсодержащих веществ, в том числе и от хлорирования с аммонизацией, целым комплексом химических соединений, соотношение которых определяет ее дезинфицирующие и консервирующие свойства. Эта особенность АГС вызвала большой теоретический и практический интерес.

Основными конечными продуктами реакции окисления хлором аммиачного азота, при хлорировании воды с аммонизацией, являются хлорноватистая кислота, нитраты, моно- и дихлорамины. Моно- и дихлорамины исчезают в этой среде за несколько минут и даже секунд.

В отличие от хлорирования с аммонизацией, монохлорамин, образующийся при взаимодействии карбамида и ДТС ГК, сохраняется в воде в течение нескольких месяцев. Эта особенность монохлорамина связана с уникальным составом аэрозольно-газовой смеси.

Обладая меньшей окислительной способностью, АГС меньше расходуется на окисление органических и неорганических примесей воды, что способствует уменьшению хлорпоглощаемости и повышению эффективности обеззараживания.

Установлено, что качество аэрозольно-газовой смеси, а следовательно и эффективность ее антимикробного действия, зависит от условий (регламента) ее получения.

Разработка такого регламента потребовала многолетних наблюдений, значительного объема научных и экспериментальных исследований. Прежде всего необходим был оптимальный подбор реагирующих компонентов. В то время как карбамид использовался еще Дэви (1854 г.) при разработке метода разложения мочевины, второй компонент реакции (гипохло-рит) был непостоянным. Чаще всего использовались водные растворы хлора и хлорной извести.

Использование растворов хлора и хлорной извести делает течение реакции более вялым, а образующаяся газовая смесь содержит в основном пары хлора и хлорноватистой кислоты. Химический состав такой газовой смеси имеет резкие колебания, что связано, прежде всего, с качеством хлорной извести, ее нестойкостью, низким содержанием активного хлора. Для стабилизации химического состава газовой смеси приходилось использовать щелочь, что создавало дополнительные сложности. Это привело нас к необходимости подбора гипохлорита, наиболее отвечающего условиям получения АГС со стабильными свойствами, а именно: высокое содержание активного хлора, стойкость при хранении, хорошая сыпучесть. Последнее условие было крайне важным при использовании дозаторов в установках для получения АГС в автономных и полевых условиях.

Этим условиям в наибольшей степени отвечают двутретьосновная соль гипохлорита кальция и нейтральный гипохлорит кальция в реакции карбамид-гипохлорит при проведении ее в твердой фазе.

Практика использования аэрозольно-газового способа дезинфекции и консервации показала, что его отличительными особенностями являются:

- простота в исполнении и возможность реализации, как в стационарных, так и в полевых условиях;

- более высокая эффективность обеззараживания в широком диапазоне температур;

- образующиеся бактерицидные вещества в применяемых концентрациях не токсичны и не загрязняют окружающую среду.

Присутствие в водных растворах АГС антимикробных компонентов пролонгированного действия сформировало ее консервирующие свойства, которые ранее не были исследованы и приведены в настоящей работе.

Изучение процесса консервации питьевой воды привело нас к пониманию того, что чем выше окислительная способность дезинфицирующего средства, тем более глубокие преобразования наблюдаются в обрабатываемой воде на химическом и биологическом уровне, тем меньше длительность пролонгирующего действия. Например, пролонгирующее действие хлора ограничивается несколькими часами, а озона - минутами. Снижение окислительной способности хлора при последующей аммонизации увеличивает его пролонгирующее действие до нескольких дней. Это недостаточно для надежной консервации питьевой воды в течение длительного времени.

В отличие от традиционных хлорсодержащих препаратов и хлорирования с аммонизацией, многокомпонентная азрозольно-газовая смесь способна законсервировать большие объемы воды в течение длительного (до года) времени. Она показала высокую эффективность при консервации запасов воды в корабельных цистернах в различных климатических условиях. В тех же условиях обычное хлорирование обеспечивает сохранность воды не более 10 дней.

Таким образом, консервирующая способность антимикробных средств определяется не столько величиной окислительного потенциала, сколько способностью поддерживать необходимую концентрацию в течение длительного времени. Этот вывод в еще большей степени распространяется на воду, загрязненную органическими и неорганическими веществами, выступающих в роли субстрата окисления и защиты микроорганизмов от повреждения антимикробными веществами. Такой водой является урина и хозяйственнно-бытовая сточная вода.

Консервация урины имеет свои особенности, которые определяются практической необходимостью (длительность консервации, регенерация, предупреждение газообразования) и технологическими требованиями.

Практической необходимостью консервации урины является создание на космических станциях и межпланетных кораблях запасов воды. Для этого целесообразным является использование влагосодержащих продуктов, в частности урины, для получения питьевой воды на борту. Однако урина имеет сложный химический состав и является благоприятной средой для развития микроорганизмов, из-за жизнедеятельности которых происходят и физико-химические изменения ее состава. Исходя из этого, проблема консервации урины подразделяется на несколько аспектов:

1. Связывание и стабилизация химических компонентов урины.

2. Предупреждение выпадения осадка.

3. Подавление жизнедеятельности микроорганизмов.

Решение первого аспекта относительно несложно. К настоящему времени известно немало препаратов, способных связывать химические компоненты урины. Это могут быть и хлорсодержащие соединения, и озон, и перекись водорода, и фенолсодержащие соединения. Однако все они не лишены того или иного недостатка, главным из которых является глубокие изменения в химическом составе урины, сопровождающиеся выпадением обильного осадка и газообразованием.

Подобный результат является неприемлемым, т.к. в таком состоянии урина не пригодна для регенерации, а осадок создает серьезные технологические проблемы. Поэтому из всего многообразия средств лишь единицы могут быть использованы для химической консервации урины. Среди них следует выделить раствор хромового ангидрида в серной кислоте и раствор плюмбагина в трихлоруксусной кислоте (ПТХУК).

Раствор серного ангидрида в серной кислоте (РХАСК) рекомендован в США для консервации урины. Его основными достоинствами являются; связывание химических компонентов урины, стабилизация химических показателей урины на протяжении 180 суточного хранения, предупреждение выпадения осадка, создание антагонистической для микроорганизмов кислой среды, длительное сохранение консервирующих свойств. Однако РХАСК не решает в полной мере третьего аспекта консервации урины - подавление жизнедеятельности микроорганизмов. Ацидофильные микроорганизмы, к которым относятся плесневые грибы, начинают размножаться уже через 15-20 дней.

Удвоение концентрации РХАСК на первый взгляд снимает проблему выживания ацидофильных микроорганизмов, но это в условиях относительно небольшой продолжительности космических полетов. Коварство этих микроорганизмов состоит в том, что спустя длительный латентный период они образуют мицелий, уменьшают рН среды и создают ситуации, при которых система регенерации может выйти из строя. Чем длительнее полет, тем больше вероятность возникновения нештатной ситуации. Кроме того, при удвоении концентрации РХАСК резко возрастает коррозионная нагрузка на материалы системы регенерации.

В отличие от урины консервация хозяйственно-бытовых сточных вод преследует иные цели. И главная из них - предупреждение загрязнения атмосферы газообразными продуктами жизнедеятельности микроорганизмов. Поэтому в этих условиях достаточно использования препаратов длительного пролонгирующего антимикробного действия, не вступающих в активное взаимодействие с органическими компонентами сточной воды.

При разработке такого консервирующего состава был использован опыт консервации урины с применением плюмбагина, который является

препаратом длительного пролонгирующего антимикробного действия в условиях присутствия значительного количества органических веществ.

Помимо проблемы водоснабжения и консервации продуктов жизнедеятельности в автономных условиях особое значение имеет деконтами-нация воздуха.

Проблема деконтаминации воздуха состоит из двух основных аспектов:

1. Необходимость быстрого одномоментного уничтожения микроорганизмов в воздухе.

2. Необходимость поддержания минимального, безопасного уровня микробной загрязненности воздуха в течение длительного времени.

В первом случае наиболее эффективны газовые и парогазовые смеси, обладающие высокой окислительной способностью и антимикробной активностью, и, за счет этого, приводящие к быстрой гибели микроорганизмов. Но они, как правило, обладают высокой токсичностью и коррозионным воздействием на материалы, поэтому не применимы или имеют ограниченное применение в замкнутых автономных объектах и лечебно-профилактических учреждениях.

Во втором случае снижение общего количества микроорганизмов и поддержание его на безопасном уровне достигается за счет продолжительного поступления в воздух небольшого количества антимикробных веществ. Наиболее перспективным способом решения ряда экологических и гигиенических проблем является введение в воздушную среду небольших количеств (0.5 —1.5 мг/м3) паров эфирных масел.

Исследования по разработке композиционных составов эфирных масел, приведенные в настоящей работе, являются новым направлением в решении научно-практической задачи деконтаминации воздуха. Они тесно связаны с проблемой предотвращения микробиологической коррозии материалов, чрезвычайно важной в условиях автономных замкнутых объемов.

Во введении дана также общая характеристика диссертации, определена цель и задачи работы, ее новизна и практическая ценность.

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕТОДОВ ДЕЗИНФЕКЦИИ И КОНСЕРВАЦИИ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ И ПРОДУКТОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В АВТОНОМНЫХ УСЛОВИЯХ ПРЕБЫВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА (обзор литературы)

Первая глава диссертации посвящена теоретическому анализу методов дезинфекции и консервации объектов окружающей среды, систем жиз-л необеспечения и продуктов жизнедеятельности в условиях автономного пребывания человека. В ней дан подробный обзор методов деконтаминации и консервации, предупреждения нозокоминальных инфекций и микробиологической коррозии. Проведено ретроспективное аналитическое исследова-

ние работ отечественных и зарубежных авторов, посвященных изучаемой проблеме [Синяк Ю.В., Чижов C.B., 1975; Saunier, 1977; Газенко О.Г.,1980; Dhalival, 1983; Isaac et al.,1983; White,1983; Акимов Ю.А.,1985; Адамович Б.А., 1988; Назаров Н.М., 1990].

Большое внимание в первой главе уделено характеристике различных методов дезинфекции питьевой воды, особенностям обеззараживания питьевой воды озоном, ультрафиолетовым облучением.

В первой главе рассмотрены также микробиологические аспекты контаминации емкостей для хранения питьевой воды, систем водообеспече-ния и способы их обеззараживания. Дана теоретическая оценка перспективным методам консервации питьевой воды.

Приведены данные о методах обеззараживания и консервации хозяйственно-бытовых сточных вод, консервации и использования урины в качестве источника питьевой воды в автономных условиях

Дан анализ микробиологических аспектов контаминации воздуха в различных условиях пребывания человека и проведена сравнительная оценка различных способов деконтаминации воздуха.

Несколько разделов первой главы посвящены физико-химическим и биологическим свойствам антимикробных веществ растительного происхождения и их использованию в качестве дезинфицирующих и консервирующих средств.

Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Вторая глава диссертации посвящена вопросам организации проведения работы, выбору и обоснованию методов исследования. Все исследования, проведенные при выполнении настоящей работы, были разделены на несколько направлений:

1. Исследования по изучению экологических аспектов дезинфекции и консервации систем жизнеобеспечения и продуктов жизнедеятельности в условиях автономного пребывания человека.

2. Исследование сложнокомпонентных составов, содержащих антимикробные вещества растительного происхождения, для консервации урины.

3. Исследования консервированной урины и продуктов ее переработки.

4. Исследования по консервации хозяйственно бытовых сточных вод для длительного хранения.

5. Исследование антимикробных свойств летучих биоцидов растительного происхождения.

6. Деконтаминация поверхностей летучими биоцидами и предупреждение биокоррозии.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕТОДОВ ДЕЗИНФЕКЦИИ И КОНСЕРВАЦИИ СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ И ПРОДУКТОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В АВТОНОМНЫХ УСЛОВИЯХ ПРЕБЫВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

1. Экспериментальная оценка аэрозольно-газового метода дезинфекции питьевой воды.

Аэрозольно-газовая смесь, была выбрана нами в результате научного поиска, как средство, отвечающее основным экологическим критериям:

- Широкий спектр антимикробного действия, в том числе по отношению к характерным для автономных объектов микроорганизмам;

- Сочетание обеззараживающих и консервирующих свойств;

- Нейтральность по отношению к материалам конструкции системы водообеспечения;

- Безопасность в работе.

Аэрозольно-газовая смесь образуется в результате реакции взаимодействия карбамида и ДТС ГК, взятых в твердом виде. В состав АГС входят аммиак, двуокись углерода, смесь кислорода с азотом, монохлорамин. Наличие монохлорамина в аэрозольно-газовой смеси позволило сделать предположение, что именно он придает ей антимикробные свойства. Этими же свойствами обладают, присутствующие в АГС, аммиак и соли аммония. Исследования показали, что максимальный выход монохлорамина и аммиака достигается при соотношении массы карбамида и ДТС ГК равном 1:5. Уменьшение или увеличение соотношения реагентов приводило к уменьшению содержания монохлорамина и аммиака в АГС (рис.1). Поэтому соотношение реагентов 1:5 принято нами как основное.

Аэрозольно-газовая смесь хорошо растворима в воде, что использовано для получения концентрированного, дезинфицирующего и консервирующего растворов. Характерным для дезинфицирующего и особенно концентрированного растворов АГС является щелочное значение рН, что обусловлено присутствием аммиака и его соединений.

Содержание монохлорамина в АГС и ее водных растворах существенно зависит от качества карбамида и ДТС ГК. Карбамид, используемый для получения АГС, должен соответствовать требованиям ГОСТ 2981 -75 и иметь влажность не более 0,1%. Повышение влажности карбамида более 0,1% ведет к ухудшению реакции взаимодействия с ДТС ГК, уменьшению рН и концентрации монохлорамина в АГС и ее водных растворах за счет образования хлора (С12) и хлорноватистой кислоты, что оказывает дестабилизирующее влияние на монохлорамин. Аналогичные процессы наблюдаются и при снижении концентрации активного хлора в ДТС ГК, увеличении ее влажности.

Рис. 1. Зависимость выхода монохлорамина и аммиака от соотношения исходных компонентов

Анализ полученных экспериментальных данных позволил определить регламент получения аэрозольно-газовой смеси: соотношение массы реагентов 1:5, влажность ДТС ГК не более 5% при содержании активного хлора не менее 48%, влажность карбамида не более 0.1%, температура окружающего воздуха не менее 15°С. Нарушение этих условий может привести к изменению химических, а как следствие этого и обеззараживающих свойств аэрозольно-газовой смеси.

Исследование сравнительной устойчивости микроорганизмов к воздействию аэрозольно-газовой смеси показало, что она оказывает эффективное обеззараживающее действие в отношении вегетативных и споровых микроорганизмов, характерных для космических и корабельных автономных систем водообеспечения, а также в отношении дизентерийного бактериофага. Полная гибель вегетативных микроорганизмов (100%) наблюдалась через час после обеззараживания воды аэрозольно-газовой смесью при концентрации монохлорамина 2.0 мг/л. Количество выживших споровых микроорганизмов при тех же условиях было незначительным (табл. 1).

Аналогичные исследования, проведенные с дизентерийным бактериофагом, показали, что при концентрации монохлорамина 0.5 мг/л количество бляшкообразующих единиц бактериофага снижается через 30 минут до 3.4% от исходной величины, а через два часа снижается до 0.

Таблица 1

Бактерицидная и спороцидная активность аэрозольно-газовой смеси при

дезинфекции воды, зараженной различными микроорганизмами

Тест - микроорганизмы Количество микроорганизмов в 1 мл воды

Исходное Х105 Через час после воздействия АГС

Escerichia coli 2.0 ± 0.055 0

Citrobacter 2.1 ± 0.084 0

Streptococcus faecalis 1.9 ±0.062 0

3seudomonas aeruginosa 1.7 ±0.08 0

^erobacter aerogenes 1.9 ±0.069 0

Staphylococcus aureus 2.6 ± 0.08 0

Shigella disentheriae 2.2 ± 0.069 0

Bacillus anthracoides 2.2 ± 0.084 78 ± 6.261

Bacillus mesenthericus 1.9 ±0.06 49 + 3.354

Bacillus subtilis 2.1 ± 0.035 26 ± 2.906

Сравнительная деконта ми нация воды озонированием показала, что при высоком уровне инициального заражения озон незначительно превосходит по эффективности аэрозольно-газовую смесь (табл.2). По мере снижения инициальной зараженности воды эффективность озонирования резко возрастает (рис.2).

Изменение концентрации и озона и монохлорамина АГС в большей степени оказывает влияние на эффективность деконтаминации вегетативных микроорганизмов, чем споровых и дизентерийного бактериофага.

На выживаемость микроорганизмов в воде помимо концентрации АГС существенное влияние оказывает фактор времени. Например, при концентрации монохлорамина АГС в воде 1.0мг/лколи-индексчерез 30 минут снижался на 99.9%, а через два часа - на 100%.

Одним из факторов, влияющих на процесс обеззараживания воды аэрозольно-газовой смесью, является температура воды. Установлено, что снижение температуры воды от 20°С до 10°С увеличивает количество выживших спор антракоидной палочки при концентрации монохлорамина 1.5 мг/л на 79%. Однако и в этих условиях концентрация монохлорамина в воде 3.0 мг/л обеспечивает в течение двух часов гибель 99.99% спор антракоидной палочки.

Экспериментальные данные, полученные в лабораторных условиях, позволили установить оптимальные режимы, при которых наблюдается наилучшая эффективность обеззараживания воды. Полная гибель вегетативных микроорганизмов и бактериофага в воде при инициальном заражении от 1.9x105 до 2.5x105 наступает соответственно через 1.5 и 2 часа при концентрации монохлорамина 3.0 мг/л. Это подтверждается результатами обез-

зараживания воды в производственных условиях с помощью установки ОП 172. При работе установки ОП 172 гигиеническая эффективность обеззараживания достигается через 90 минут при концентрации монохлорамина 1.5 мг/л. За это время коли-индекс воды снижается с 4.3х10а до 0.

Таблица 2

Сравнительное антимикробное действие АГС и озона при обеззараживании воды

Концентрация де зинфициру-ющэго агента, мг/л Время воздействия, мин Эффективность обеззараживания, %

АГС Озон

Streptococcus faecalis

0.5 15 65.1 ± 0.3 78.7 ± 0.5

30 95.3 ± 1.7 98.1 ±2.1

60 99.8 ± 0.6 100

1.0 15 88.7 ± 0.7 90.2 ± 0.4

30 99.9 ± 0.3 100

60 100 100

Bacillus subtilis

0.5 15 57.3 ± 2/6 68.8 ± 1.3

30 80.1 ±1.8 94.3 ± 1.1

60 99.1 ±1.1 99.9 ± 1.4

1.0 15 77.4 ± 2.3 85.5 ± 1.9

30 98.1 ± 1.9 99.8 ± 0.7

60 99.99 ± 0.8 100

Дизентерийный бактериос эаг

0.5 15 89.3 ± 1.7 90.1 ± 0.4

30 95.5 ± 0.9 96.7 ± 0.9

60 99.3 ± 1.1 99.5 ± 1.3

1.0 15 90.7 ± 0.8 97.5 ± 0.7

30 97.5 ± 1.3 98.8 ± 1.1

60 99.95 ± 0.5 100

Примечание: исходная зараженность воды составила от 2.0x105 до 2.9x105 микроорганизмов в 1 мл и от от 1.3х105 до 1.9хЮ5БОЕ бактериофага в 1 мл.

В практических условиях зараженность воды значительно ниже, поэтому для достижения гигиенической эффективности обеззараживания до-

статочны и меньшие концентрации монохлорамина. Например, концентрация монохлорамина 0.8 мг/л при времени контакта 60 минут (или 1.2 мг/л при времени контакта 30 минут) достаточна для надежного обеззараживания воды с исходным коли-индексом от (195±22.6)103 до (300±29.2)103. Это соответствует требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая», в котором содержание связанного активного хлора нормируется в пределах от 0.8 до 1.2 мг/л.

lg эаражеимостн, КСЕ/мл

-Escherichia coli -..»... Bacillus anthracoides

Рис.2. Влияние инициального заражения на эффективность деконтаминации воды озоном.

Аэрозольно-газовая смесь эффективна не только при обеззараживании воды, но и внутренних поверхностей систем водообеспечения. Дезинфицирующее действие АГС при обеззараживании различных поверхностей проявляется уже в первые пять минут. При этом количество микроорганизмов снижается на 80-90%. Полная гибель микроорганизмов при обеззараживании поверхностей аэрозольно-газовой смесью наступает через 30 минут (споровых) и через 20 минут (вегетативных) микроорганизмов (рис. 3).

В ходе дальнейших исследований было показано, что АГС обладает и консервирующими свойствами. Одним из эколого-гигиенических критериев оценки качества консервированной питьевой воды являются ее микробиологические показатели, которые определяются способностью дезсредств проявлять пролонгирующее антимикробное действие в различные периоды хранения воды. Установлено, что наиболее интенсивно снижается антимикробная пролонгирующая активность у ДТСГК, НГК и хлорамина Б (рис. 4).

Вас. агШтгасокЗез --А--Бактериофаг Б!, аигеиэ

Рис. 3. Эффективность дезинфекции поверхностей аэрозольно-газовой смесью

О 5 10 часы 20 25 30

I . ■■ 1ИГК е=Д|Хпгрямш К _.*._АГС —о—ДТСГК

Рис. 4. Изменение концентрации активного хлора в воде во время хранения

Озон разлагался в воде в течение 30 минут, и при дальнейшем хранении озонированной воды наблюдалось размножение оставшейся микрофлоры. Поэтому озонирование может быть использовано только в сочетании с дезинфектантами, обладающими пролонгирующим действием.

Более устойчивыми являются консервирующие растворы ионов серебра. После шестимесячного хранения концентрация ионов серебра в ав-токлавированой водопроводной воде снижалась с 0,2 до 0,02 мг/л. При этом общее микробное число в течение всего срока наблюдения колебалось от 0 до 25 КОЕ/мл (инициальная плотность заражения 54000 КОЕ/мл).

Наиболее выраженными пролонгирующими антимикробными свойствами отличалась аэрозольно-газовая смесь. При консервации воды аэро-зольно-газовой смесью в лабораторных условиях, ее микробиологические показатели в течение трехлетнего хранения оставались неизменными. Причем общее количество микроорганизмов в 1 мл воды было равно 0, а коли-индекс - менее 2. Аналогичные результаты получены при хранении консервированной АГС воды в космических СВО (системы «СРВ-K» и «Колос»),

Микробиологические показатели воды, консервированной АГС в корабельных цистернах, стабилизировались уже с первых месяцев хранения. Пролонгирующее действие активного начала АГС обеспечивало хорошие микробиологические показатели в течение годового периода хранения (табл. 3).

Таблица 3

Микробиологические показатели питьевой воды, консервированной аэрозольно-газовой смесью, при хранении в корабельных цистернах.

Вид антикорр озионного покрытия Показатели Время хранения воды в месяцах

1 2 4 6 8 10 12

Этинолевое Общэе количество микроорганизмов 0 0 0 0 12±2.1 27±4.1 35±7.1

Цементное 0 0 0 2±0.1 26±1.2 36±2.4 40±3.7

Этинолевое Кош-индекс < 3 <3 < 3 <3 <3 <3 <3

Цементное < 3 <3 < 3 <3 <3 <3 <3

Органолептические показатели воды, которая не подвергалась консервации, ухудшались довольно быстро. Уже к первому месяцу хранения вкус и запах усиливались до 3 баллов. Иная картина наблюдалась при хранении консервированной АГС питьевой воды. В лабораторных условиях органолептические показатели консервированной воды в течение трехлетнего хранения в емкостях из стекла, титана, полимерных материалов (за исключением полиэтилена и фторопласта Ф-26) оставалась на уровне требований ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая».

Химические показатели воды, консервированной АГС в емкостях из различных материалов, в корабельных цистернах, а также в системе СРВ-К, изменялись незначительно и соответствовали требованиям ГОСТ 287482 «Вода питьевая». Монохлорамин обнаруживался в консервированной воде в течение годового хранения, хотя его концентрация снижалась с 1.61.7 мг/л до 0.4-0.1 мг/л.

Параллельно с хранением воды в корабельных цистернах совместно с кафедрой коммунальной гигиены Первого Московского медицинского института им. И. М. Сеченова проводилось токсикологическое исследование воды, обработанной АГС. Было установлено, что питьевая вода законсервированная АГС и хранящаяся не более года может быть использована без ущерба для здоровья при условии непрерывного потребления в течение 6 месяцев. Вода же хранящаяся более года может использоваться для питьевых целей в течение 2-х месяцев. Это вполне удовлетворяет гигиеническим требованиям, так как запасы воды из корабельных цистерн расчи-таны на использование в течение 10 дней.

2. Эколого-гигиеническая оценка консервантов для урины, содержащих вещества растительного происхождения

Для осуществления научного поиска консервантов для урины разработана методическая схема, в которой сильный окислитель, стабилизирующий химические компоненты урины, сочетается с антимикробным средством пролонгированного действия. В результате проведенных исследований предпочтение было отдано раствору хромового ангидрида в серной кислоте и раствору плюмбагина в трихлоруксусной кислоте. Раствор серного ангидрида в серной кислоте (РХАСК) ранее уже использовался для консервации урины. Однако, несмотря на его достоинства он не решает в полной мере задачу подавления жизнедеятельности микроорганизмов. Плесневые грибы начинают размножаться в урине уже через 15-20 дней.

Плюмбагин относится к растительным нафтохинонам, известным в практике консервации пищевых продуктов как эффективные биоциды. Нами установлено, что плюмбагин оказывает бактерицидное действие в отношении широкого спектра микроорганизмов в концентрации 200 мг/л, а бакте-риостатическое - в концентрации 100-200 мг/л. Плюмбагин не обладает спо-роцидным действием, но способен длительное время тормозить процессы респоруляции и размножения споровых микроорганизмов. Плюмбагин хорошо растворим в органических кислотах. Из всех исследованных нами органических кислот наилучшим растворителем является 55% раствор трихлоруксусной кислоты. Было установлено, что 0,5% и 1.0% растворы плюмбагина в 55% водном растворе трихлоруксусной кислоты обладают хорошим антимикробным действием в течение годового хранения при минимальном выпадении осадка.

Чтобы полностью предотвратить выпадение осадка при консерва-

ции урины, в раствор плюмбагина в трихлоруксусной кислоте (ПТХУК) введен 11% раствор хромового ангидрида в серной кислоте. Результаты совместного использования консервирующих составов показали, что наилучший результат достигается при консервирующей композиции, состоящей из одной части ПТХУК и девяти частей РХАСК. При консервации урины этой композицией, микроорганизмы, в том числе плесневые грибы, из урины не высевались в течение всего срока консервации.

В связи с длительностью полетов консервант в процессе хранения должен полностью сохранять свои консервирующие свойства. ПТХУК отличается химической стойкостью и не теряет при этом своих антимикробных свойств. Это объясняется тем, что трихлоруксусная кислота, являясь растворителем для плюмбагина, не вступает с ним в химическую реакцию. Аналогичными свойствами обладает РХАСК но в течение 6 месяцев. В ходе дальнейших исследований выяснилось, что длительное хранение смеси ПТХУК+РХАСК приводит к ее расслоению, изменению структуры плюмбагина и, как следствие, ухудшению антимикробных свойств консерванта. При раздельном хранении консервантов такого явления не наблюдалось.

Исследования показали, что предварительное смешивание двух компонентов непосредственно перед консервацией урины имеет преимущество перед хранением этих компонентов в уже смешанном виде в том, что в первом варианте не происходит разрушение плюмбагина, и достигается высокий антимикробный и фунгицидный эффект. Было установлено, что при консервации подобным способом урина имела удовлетворительные и стабильные бактериологические и химические показатели (табл. 4).

Во время изучения консервирующего состава были исследованы различные объемы дозирования в урину, а именно 5 мл/л и 10 мл/л. Как показали результаты исследования обе дозы дают хороший стабилизирующий эффект. Но при испытании на макете СРВ-У концентрация 10 мл/л вызывала повышенную коррозию составляющих металлических частей макета.

В консервированной урине значения рН устанавливались на уровне 1,97 - 2,52 единиц и при этом все исследуемые показатели, характеризующие консервированную урину и продукты ее переработки, соответствовали предъявляемым требованиям. В конденсате, полученном при регенерации консервированной урины, значение рН составляло от 3,61 до 4,04 единиц, что является оптимальным. Это соответствует выводу Адамовича Б.А. и соавторов о том, что значение рН в диапазоне от 3,0 до 5,0 соответствует условиям получения воды лучшего качества.

В течение всего срока хранения ни в консервированной урине, ни в ее упаренном растворе не происходило значительных изменений в содержании аммиака, что также является признаком стабильности консервированного продукта. В то же время в неконсервированной урине содержание аммиака возрастало от 509 до 680 мг/л.

Таблица 4

Бактериологические и химические показатели урины, консервированной на длительное хранение антимикробным составом _(ПТХУК и РХАСК в соотношении 1:9) _

Контролируемые показатели Срок хранения урины (сутки) Дозировка консерванта на 1 л урины

5 мл 10 мл

Общэе число микроорганизмов КОЕ/мл Исходная урина 2800 ±115 11000 + 310

1 0 0

15 0 0

30 0 0

90 0 0

180 0 0

360 0 0

рН Исходная урина 5.65 ± 0.05 5.67 ± 0.03

1 2.24 ± 0.01 2.22 ± 0.01

30 2.35 ± 0.01 1,97± 0.02

90 2.52 ± 0.02 2.08 ± 0.03

180 2.48 ± 0.04 2.05 ± 0.03

360 2.4 ± 0.03 2.00 ± 0.02

Аммиак, мг/л Исходная урина 509.9 ± 12.1 593.7 ±11.8

1 520.1 ± 14.3 621 ± 15.7

15 524.3 ± 12.4 581.8 ± 17.1

30 484+ 21.7 581.8 ± 16.9

90 605.1 ± 28.3 543.3 ± 15.5

180 578.2 ± 22.4 600.0 ± 23.6

360 680.7 ± 21.1 660.4 ± 21.3

Мочевина, мг/л Исходная урина 21.0 + 0.5 27.7 ± 0.4

1 17.5 + 0.3 26.0 ± 1.1

15 19.1 ± 0.9 23.0 ± 1.3

30 19.4 ±0.7 23.0+ 1.0

90 18.2 ±0.6 24.0+ 1.2

180 19.0 ±0.8 22.0 ± 0.9

360 20.0 ± 0.8 26.0 ± 1.1

Осадок, мг/л 1 0 0

15 0 0

30 0 0

90 0 0

180 0 0

360 0.001±0.0001 0.001 ±0.0001

Содержание мочевины в консервированной урине практически не изменялось во время хранения. В конденсате мочевина не обнаружена в количестве превышающем разрешающую способность метода определения мочевины, которая составляет 0,1 мг/л.

Значения ХПК, характеризующей степень загрязнения конденсата органическими примесями, были значительно ниже допустимых уровней (300 мЮ2 /л).

Таким образом, получен и исследован антимикробный состав, включающий раствор плюмбагина в трихлоруксусной кислоте и раствор хромового ангидрида в серной кислоте в соотношении 1:9, обеспечивающий при раздельном дозировании эффективную консервацию урины в течение 360 суточного хранения без выпадения осадка.

3. Экспериментальная эколого-гигиеническая оценка методов консервации в автономных условиях хозяйственно бытовых сточных вод.

Консервация хозяйственно-бытовых сточных вод в автономных условиях имеет свои особенности. В отличии от урины в сточной воде наблюдается более высокое содержание органических и неорганических веществ, своеобразный микробоценоз.

Особенностью консервации хозяйственно-бытовой сточной воды является также отсутствие процесса регенерации. После определенного срока хранения сточная вода подвергается традиционному способу биологической очистки. В этом случае консервант может быть нейтрализован. Этим определяется его экологическая безопасность.

Учитывая положительные результаты консервации урины раствором плюмбагина в трихлоруксусной кислоте, были проведены исследования по оценке его эффективности для консервации хозяйственно-бытовой сточной воды. В качестве сравнения были использованы также более сильные окислители - катамин АБ и раствор хромового ангидрида в серной кислоте.

Катамин АБ относится к группе четвертичных аммониевых соединений и нейтрализовать его при пересевах довольно сложно. Поэтому была разработана методика исследования антимикробного действия катамина АБ методом многократной отмывки и центрифугирования. Это позволило установить, что катамин АБ обладает бактерицидным, но споростатичес-ким действием.

Антимикробная активность консерванта РХАСК аналогична катами-ну АБ, но этот консервант менее активен в отношении плесневых грибов. Раствор плюмбагина в трихлоруксусной кислоте обладает более слабым бактерио-споро-фунгицидным действием. В то же время он проявляет достаточно хорошие микробостатические свойства. В этом ряду по своему антимикробному действию консерванты располагаются следующим образом: катамин АБ > РХАСК > ПТХУК. Причем эти свойства не изменяются в интервале температур от 10°С до 30°С при хранении катамина АБ и ПТХУК в течение не менее 2 лет, а РХАСК - в течение не менее 6 месяцев (табл. 5).

Учитывая особенности сбора сточной воды в автономных условиях, были исследованы два варианта регламента консервации. В первом варианте предусматривалось одномоментное внесение в ёмкость для хранения всего количества консерванта с последующим порционным ежедневным сбором сточной воды. В другом варианте отрабатывалась возможность порционного внесения консерванта в емкость для хранения, т.е. консервант

подавался в емкость равномерными порциями вместе с порцией сточной воды в течение 30 суток.

Таблица 5

Изменение бактерио- споро- и фунгистатических свойств консервантов при хранении (дозировка консервантов 5мл/л)

Наименование консервантов Время хранения, год Эффективность антимикробного действия, %

Кишечная палочка Антракоццная палочка Плесневые грибы

Катамин АБ 0 100 100 100

0.5 100 99.999±0.0001 99.99710.0001

1.0 100 99.510.03 99.0Ю.07

1.5 100 98.99±0.002 98.3+0.04

2 100 97.85+0.05 98.010.2

ГТТХУК 0 100 100 100

0.5 100 100 100

1.0 100 100 100

1.5 100 98.9+0.03 99.9910.01

2 100 98.7410.07 99.910.06

РХАСК 0 100 100 78.510.6

0.5 100 99.610.3 71.5+0.3

1.0 93.4+0.06 90.2+0.6 64.710.9

1.5 88.6±0.7 83.3+0.9 51.811.1

2 74.3±0.8 75.610.5 44.111.0

При одномоментном внесении консервантов в емкости для хранения с последующим ежедневным сбором хозяйственно-бытовой сточной воды консервирующий эффект был слабее. Активность консерванта снижалась уже на ранних стадиях консервации за счет взаимодействия с органическими и неорганическими веществами сточной воды. Это привело к увеличению количества микроорганизмов и количества газов, выделяемых в атмосферу замкнутого объема.

После внесения консервантов в хозяйственно-бытовую сточную воду методом порционного дозирования, количество микроорганизмов в 1 мл снижалось с нескольких миллионов до нескольких десятков уже в течение первых суток и не превышало этот уровень в течение всего периода наблюдения (табл. 6).

Несмотря на то, что катамин АБ в обычной воде обладает более высокими антимикробными свойствами, он не обеспечивал надежную консервацию сточной воды в обоих регламентных случаях. При использовании ка-тамина АБ сточная вода в течение всего срока хранения имела щелочное значение с тенденцией к увеличению, что создавало условия для выживания и размножения аэробных и анаэробных микроорганизмов, разложения азотсодержащих веществ.

Таблица 6

Изменение количества микроорганизмов (КОЕ/мл) в хозяйственно-бытовой сточной воде, консервированной методом порционного дозирования

Наименование консервантов Исследуемые микроорганизмы Время хранения сточной воды, сутки

10 30 50 70 90

Аэробы 9.0± 0.2 4.0±0.1 0 0 2.0± 0.1

ГТТХУК Анаэробы 27.4±0.1 5.0±0.2 0 0 0

БГКП 0 0 0 0 0

Аэробы 19.4± 0.6 4.2±0.3 0 0

РХАСК* Анаэробы 14.5+0.5 70.1 ±0.3 6.0+0.1 0 0

БГКП 0 0 0 0 0

Аэробы 0 0 15.5± 0.5 210± 12.8 800±24.5

Катамин АБ Анаэробы 0 0 10.0± 0.3 1000+38.6 7000±95.5

БГКП 0 0 0 0 0

* после 30-ти суточного хранения сточной воды, консервированной РХАСК, на ее поверхности наблюдалось развитие плесневых грибов.

В то же время после введения консервантов РХАСК и ПТХУК методом порционного дозирования величина рН снижалась до 1.5 - 2.4, наблюдалась стабилизация микробиологических и химических показателей хозяйственно-бытовой сточной воды. В процессе хранения они изменялись незначительно.

Окисляемость необработанной сточной воды во время хранения имела тенденцию к уменьшению, что связано с процессами биологического самоочищения. В противоположность этому в сточной воде, консервированной катамином АБ, наблюдалось значительное увеличение окисляемости с первых же дней хранения с тенденцией к дальнейшему нарастанию. При консервации РХАСК и ПТХУК окисляемость сточной воды практически не изменялась, что является дополнительным свидетельством стабилизации ее свойств.

В необработанной сточной воде значительно возрастала концентрация аммиака в результате разложения азотсодержащих веществ. С введением в сточную воду катамина АБ количество аммиака увеличивалось в 89 раз, в то время как при консервации хозяйственно-бытовой сточной воды РХАСК и ПТХУК содержание аммиака изменялось незначительно (рис. 5).

В исходной сточной воде концентрация формальдегида и СПАВ уменьшалась по мере хранения в 4.5-4.7 раз, что связано с процессами самоочищения. При консервации сточной воды катамином АБ концентрация формальдегида уменьшилась в 2 раза, но количество СПАВ возросло почти в 300 раз.

20 30 40 50 60 Время хранения, сутки

23 Контроль Ье^а^аЛ РХАСК - -4- - Катамин

-ПХТУ

Рис. 5. Содержание аммиака в консервированной сточной воде в зависимости от срока хранения

В хозяйственно-бытовой сточной воде, консервированной ПТХУ и РХАСК концентрация формальдегида и СПАВ оставалась на исходном уровне в течение всего времени хранения.

Одним из показателей эффективности консервации сточной воды является интенсивность газообразования. При консервации хозяственно-бы-товой сточной воды катамином АБ концентрация метана, сероводорода, углекислого газа возрастала до 5-7,5% (рис. 6). При использовании консервантов РХАСК и ПТХУК эти соединения в газовой фазе не обнаруживали. Наблюдалось лишь некоторое возрастание содержания углекислого газа.

Таким образом, по эффективности консервации консервирующие составы расположились следующим образом: ПТХУК (120 суток) > РХАСК (90 суток) > катамин АБ (50 суток). Это подтверждает наше предположение о том, что в условиях присутствия в воде большого количества органических и неорганических соединений более эффективным является консервант, обладающий менее активными окислительными свойствами и сохраняющий свое пролонгирующее действие в течение длительного времени. Таким консервантом является раствор плюмбагина в трихлоруксусной кислоте.

4. Экспериментальная оценка способов деконтаминации воздуха и предупре>едения биокоррозии в автономных условиях пребывания человека.

Важнейшим элементом жизнедеятельности является деконтамина-ция воздуха. На сегодняшний день эта проблема имеет не только экологическое и гигиеническое значение, но в значительной степени и экономичес-

кое. Огромные финансовые затраты, связанные с ликвидацией последствий микробиологического загрязнения воздуха замкнутых объемов, а также но-зокоминальных инфекций и биоповреждений, побуждают исследователей разрабатывать более эффективные методы и средства деконтаминации воздуха. Применяемые до сих пор способы деконтаминации воздуха являлись либо недостаточно эффективными, либо наряду с антимикробным действием оказывали негативное влияние на окружающую среду.

10 20 30 40 50 60 70 80 90 время хранения, сутки

__ЕЗ Сероводород ЕЗ Углекислый газ . —о— Метан_

Рис.6. Газовый состав над сточной водой, консервированной катамином АБ, в зависимости от срока хранения

Это определило наш интерес к озону и летучим биоцидам, что связано с их экологической совместимостью с окружающей средой.

Появление озонаторов, позволяющих получать озон из воздуха на месте потребления, позволило провести многочисленные исследования по возможности их использования в автономных условиях. Было установлено, что производительность озонатора зависит от объема замкнутого помещения, причем, чем больше объем, тем меньшую концентрацию способен создавать озонатор. Это связано с более длительным насыщением воздуха озоном в условиях большого объема и одновременно идущим процессом его разложения. В условиях меньшего объема процесс насыщения протекает быстрее, чем процесс разложения озона (рис. 7).

Эффективность деконтаминации всЗздуха озоном тесно связана с состоянием окружающей среды. Наилучшие результаты были получены при относительной влажности воздуха 60-70% и температуре 18-20°С. В этих условиях полная деконтаминация стафилококка наблюдалась через 1.5 часа при концентрации озона 5.0 мг/м3. Кишечная палочка более устойчива к дей-

6

о

ствию озона и 99.99% эффективность обеззараживания воздуха наблюдалась через полтора часа при концентрации озона 10.0 мг/м3, что в 100 раз превышает предельно-допустимую концентрацию.

Рис. 7. Влияние величины замкнутого объема на производительность озонатора

Для полного уничтожения спор антракоидной палочки в тех же условиях требовалось уже 20 мг/м3 озона и экспозиция не менее часа, а споры плесневых грибов при этой концентрации озона выживали в течение полутора часов (рис. 8).

Снижение эффективности деконтаминации воздуха озоном наблюдается и при снижении температуры окружающей среды. Например, выживаемость микроорганизмов возрастает на 25-40% в интервале температур от +15 °С до +5 °С.

Установлено также, что и величина инициального заражения воздуха является фактором, влияющим на эффективность деконтаминации озоном. Чем выше зараженность воздуха, тем ниже уровень деконтаминации озоном. Причем эта зависимость более ярко выражена у споровых микроорганизмов и плесневых грибов.

И, наконец, концентрация озона, при которой наблюдается гибель вегетативных и споровых микроорганизмов в 100-200 раз превышает предельно-допустимую. При этом наблюдается разрушение различных покрытий и коррозия металлов. В этих условиях нахождение людей невозможно.

Таким образом, использование озона в автономных условиях для деконтаминации воздуха, в том числе для профилактики нозокоминальных

100

Ж*

П! 80

m

s

:3

60

£ 40 о -в--9-о

Ж-

У

S

«о

20 Я

15

30

45

60

90

-В-

• -а-

■ - А- ■

■ -Д—

- - ж-

экспозиция, мин.

- Esherichia coli при концентрации озона 5.0 мг/м куб.

- Esherichia coli при концентрации озона 10.0 мг/м куб.

- Staphylococcus aureus при концентрации озона 5.0 мг/м куб.

- Staphylococcus aureus при концентрации озона 10.0 мг/м куб.

- Bacillis antharacoides при концентрации озона 10,0 мг/м куб.

- Bacillis antharacoides при концентрации озона 5,0 мг/м куб.

- Bacillis antharacoides при концентрации озона 20,0 мг/м куб. -Aspergillus flavus при концентрации озона 5,0 мг/м куб. -Aspergillus flavus при концентрации озона 10,0 мг/м куб.

- Aspergillus flavus при концентрации озона 20,0 мг/м куб.

Рис. 8. Эффективность деконтаминации воздуха озоном

инфекций, является нецелесообразным. При отсутствии в подавляющем большинстве лечебно-профилактических учреждений соответствующей системы очистки воздуха и воздухообмена микробиологическое загрязнение быстро восстанавливается после разложения озона.

Более перспективным, на наш взгляд, является использование летучих эфирных масел для деконтаминации воздуха и поверхностей в условиях длительного пребывания человека в автономных условиях.

Из исследованных нами различных растительных биоцидов наилучшей антимикробной способностью обладали фенилэтиловый спирт (ФЭС), эвгенол, цитраль, полынь лимонная и линалоол. Фенилэтиловый спирт и линалоол подавляли рост вегетативных и споровых микроорганизмов в течение 30 суток при концентрации 10 мл/м3. Спороцидное действие эвгенола и цитраля проявлялось при концентрации 15 мл/м3, а полыни лимонной - при концентрации 20 мл/м3(табл. 7).

Таблица 7

Антимикробные свойства эфирных масел

Наименование эфирных масел Концентрация, мгУм3

Вегетативные микроорганизмы Споровые микроорганизмы

10 15 20 25 30 10 15 20 25 30

Эвгенол + + + + + - + + + +

ФЭС + + + + + + + + + +

Цитраль + + + + + - + + + +

Эвкаллптовое

Лавандовое

Мята

Полынь лимонная + + + + + - - + + +

Масло фенхеля

Ванилин - - + + + - - - - +

Масло ивлфея - - - +■ + - - - - -

Пихтовое маслэ -

Терпинеол - + + +- + - - - + +

Ментол - - - + - - - - - -

Линалоол + + + + + + + + + +

Бадьян - - + + - - - + +

Примечание: + подавление роста микроорганизмов в течение 30 суток; - рост микроорганизмов.

Эфирные масла отличаются также выраженным фунгистатическим и фунгицидным действием. Наилучшей способностью к подавлению роста плесневых грибов обладают ФЭС, эвгенол, цитраль, полынь лимонная, линалоол. ФЭС подавляет рост плесневых грибов в концентрации 5 мл/м3, эвгенол, цитраль и линалоол - в концентрации 10 мл/м3, а полынь лимонная - в концентрации 15 мл/м3.

Возгонка летучих биоцидов в лабораторных условиях в замкнутом

объеме способствовала устойчивому снижению в воздухе вегетативных и споровых микроорганизмов. Причем это снижение было стойким на протяжении нескольких суток. Результаты лабораторных испытаний были подтверждены в производственных условиях. Были проведены исследования воздуха передвижных радиолокационных станций, в которых круглосуточно посменно работают операторы, а также студенческих аудиторий. В отличие от озона эфирные масла снижают общее количество микроорганизмов медленно. В течение б часов общее количество микроорганизмов снижается в 3-10 раз. Однако это снижение носит устойчивый характер на протяжении нескольких суток (рис. 9).

время, ч

Цитрапь-аудитория —*—Эвгенол-аудитория Цитраль-РЛС —а—Эвгенол-РЛС Контроль-аудитория_—о— Контроль-PJl С

Рис. 9. Снижение общей микрофлоры воздуха под воздействием летучих биоцидов. .

Это свойство летучих биоцидов было использовано нами для предупреждения биоповреждения различных материалов. В ходе экспериментальных исследований была установлена возможность использования летучих биоцидов для предотвращения микробиологический коррозии в замкнутых объемах, в частности внутри упаковок для изделий производственно технического назначения. Показано, что в герметичной упаковке из полиэтиленовой пленки толщиной 150 мк, содержащей пары цитраля, роста плесневых грибов не наблюдалось в течение 180 суток. С увеличением толщины пленки до 290 мк продолжительность фунгицидного действия возрастала до 12 месяцев.

Важным моментом в использовании различных средств для предотвращения микробиологической коррозии является отсутствие у них химической агрессивности в отношении тех материалов, для защиты которых они предназначены. Поэтому и эфирные масла, предотвращающие микробиологическую коррозию различных материалов, сами не должны быть инициатором химической коррозии. Установлено, что, за исключением полыни лимонной и лаванды, исследованные нами эфирные масла обладали незначительным воздействием на металлы. И в наименьшей степени это проявляется у цитраля.

На основании проведенных исследований был разработан оптимальный состав для стерилизации поверхностей и предупреждения микробиологической коррозии, содержащий в объемных %: цитраль - 85-90; моно-терпеновые углеводороды - 3-10; монотерпеновые спирты - 2-5.

В ходе производственных испытаний этого состава было установлено, что после обработки различных материалов 1____10% спиртовыми растворами стерилизующего состава рост микроорганизмов на их поверхности не наблюдался в течение 12 месяцев при экспонировании на климатической площадке, в термостате и эксикаторе. Сорбция эфирного масла на поверхности материалов предупреждает их от биологической коррозии в условиях повышенной влажности и температуры, что часто наблюдается в автономных условиях пребывания.

ВЫВОДЫ

В настоящей работе получены следующие основные выводы:

1. Теоретически обоснованы научно-методические и практические подходы, позволяющие решать вопросы деконтаминации систем жизнеобеспечения, консервации питьевой воды и продуктов жизнедеятельности в условиях автономного пребывания человека. Изучение процесса консервации питьевой воды и продуктов жизнедеятельности человека показало, что чем выше окислительная способность дезинфицирующего средства, тем более глубокие преобразования наблюдаются в обрабатываемых средах на химическом и биологическом уровне, тем меньше длительность его пролонгирующего действия.

Целенаправленный научный поиск позволил разработать новые дезинфицирующие и консервирующие составы пролонгирующего действия, провести их исследование и внедрение на кораблях ВМФ и космических СВО.

Экспериментально получены характеристики новых дезинфицирующих и консервирующих составов, включающих аэрозольно-газовые смеси и консерванты растительного происхождения.

2. Решены прикладные задачи использования аэрозольно-газовых смесей для дезинфекции и консервации питьевой воды и систем водообес-

печения. Установлено, что аэрозольно-газовые смеси оказывают обеззараживающее действие благодаря комплексу химических веществ, в том числе монохлорамину, которые образуются в результате взаимодействия амидов и гипохлоритов. В отличие от хлорирования с аммонизацией монохлорамин, образующийся при взаимодействии карбамида и ДТС ГК, сохраняется в воде в течение нескольких месяцев.

3. Экспериментально получены характеристики, определяющие бактерицидные, спороцидные и вируцидные свойства аэрозольно-газовых смесей, полученных из амидов и гипохлоритов. При этом установлено, что в условиях интенсивного заражения воды (до 2.5x105 КОЕ/мл) гибель вегетативных микроорганизмов и бактериофага наступает соответственно через 1.5 и 2 часа при концентрации монохлорамина 1.5 мг/л и температуре не ниже 15°С, а споровых - через два часа при концентрации монохлорамина 3.0 мг/л. При инициальном заражении воды до 103 КОЕ/мл гигиеническая эффективность обеззараживания достигается через 30-60 минут при концентрации монохлорамина 1.2 - 0.8 мг/л.

4. Разработан регламент получения бактерицидной АГС. Оптимальными условиями для получения АГС являются: температура воздуха не менее 15°С, влажность карбамида - не более 0.1%, влажность ДТС ГК - не более 5% при содержании активного хлора не менее 48%, соотношение массы карбамида и ДТС ГК 1:5.

Сконструированы и изготовлены опытно-промышленные образцы аппаратуры и установок, для получения АГС в автономных условиях. Эффективность обеззараживания воды и внутренних поверхностей космических систем водообеспечения и корабельных систем водоснабжения с помощью опытно-промышленных образцов аппаратуры и установок, составляет 99.99%. Гибель спорообразующих бактерий на внутренних поверхностях СВО наблюдается через 30 минут после обработки АГС или через 2 часа после обработки ее дезинфицирующим раствором.

5. Разработан и реализован способ консервации больших объемов питьевой воды аэрозольно-газовой смесью. В течение трехлетнего срока хранения в лабораторных условиях и в течение годового хранения на кораблях ВМФ и космических СВО питьевая вода, законсервированная аэрозольно-газовой смесью, по своим органолептическим, химическим и микробиологическим показателям соответствовала требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая».

По своим токсикологическим свойствам питьевая вода, законсервированная аэрозольно-газовой смесью в течение годового хранения, является допустимой для питьевых целей при условии непрерывного употребления в течение 6 месяцев. Вода, консервированная аэрозольно-газовой смесью и хранившаяся более года, является допустимой для непрерывного употребления в течение 2 месяцев. Это вполне удовлетворяет гигиеническим

требованиям, так как запасы воды в корабельных цистернах расчитаны на использование в течение 10 дней.

6. Изучены основные закономерности консервации урины и хозяйственно-бытовой сточной воды сильными окислителями и консервирующими составами пролонгирующего действия, включающих вещества растительного происхождения. Установлено, что сильные окислители активно взаимодействуют с органическими и неорганическими соединениями урины и хозяйственно-бытовой сточной воды, с конструкционными материалами. Это в 2-3 раза снижает их антимикробную активность и надежность консервации продуктов жизнедеятельности человека.

7. Проведена эколого-гигиеническая оценка консервированной хозяйственно-бытовой сточной воды, консервированной урины и продуктов ее переработки в условиях длительного хранения. Установлено, что наилучший результат достигается при использовании консервирующей композиции, состоящей из одной части раствора плюмбагина в 55% трихлорукус-ной кислоте и девяти частей раствора хромового ангидрида в серной кислоте. При дозировании этой композиции в урину из расчета 5 мл/л обеспечивалась ее эффективная консервация в течение 360 суток без выпадения осадка. Значения рН устанавливались на уровне 1,97 - 2,52 единиц, и при этом все исследуемые показатели, характеризующие консервированную урину и продукты ее переработки, соответствовали предъявляемым требованиям. В конденсате, полученном при регенерации консервированной урины, значение рН составляло от 3,61 до 4,04 единиц, что соответствует условиям получения воды лучшего качества.

При порционном дозировании раствора плюмбагина в 55% трихло-рукусной кислоте в сточную воду из расчета 5 мл/л налюдалась стабилизация химических и микробиологических показателей в течение 120-ти суточного хранения.

8. Исследована возможность использования озона и эфирных масел растительного и синтетического происхождения для деконтаминации воздуха и поверхностей. Установлено, что эффективность деконтаминации воздуха озоном тесно связана с состоянием окружающей среды. Наилучшие результаты получены при относительной влажности воздуха 60-70% и температуре 18-20°С. В этих условиях деконтаминация стафилококка наблюдалась через 1.5 часа при концентрации озона 5.0 мг/м3. Кишечная палочка более устойчива к действию озона, поэтому 99.99% эффективность обеззараживания воздуха наблюдалась через полтора часа при концентрации озона 10.0 мг/м3. Это в 100 раз превышает предельно-допустимую концентрацию.

Для полного уничтожения спор антракоидной палочки в тех же условиях требовалось уже 20 мг/м3 озона и экспозиция не менее часа, а споры плесневых грибов при этой концентрации озона выживали в течение полутора часов.

9. Разработаны и исследованы высокоэффективные способы обеззараживания воздуха и поверхностей с использованием растительных препаратов, не оказывающих коррозионного воздействия на металлы. Показано, что летучие биоциды и их композиции отличаются выраженными антимикробными свойствами и являются перспективными средствами деконта-минации воздуха в условиях длительного пребывания человека в автономных условиях. Наилучшей антимикробной способностью обладали фени-лэтиловый спирт, эвгенол, цитраль, полынь лимонная и линалоол. Фенилэ-тиловый спирт и линалоол подавляли рост вегетативных и споровых микроорганизмов в течение 30 суток при концентрации 10 мл/м3. Спороцидное действие эвгенола и цитраля проявлялось при концентрации 15 мл/м3, а полыни лимонной - при концентрации 20 мл/м3. Эфирные масла отличаются также выраженным фунгистатическим и фунгицидным действием. Наилучшей способностью к подавлению роста плесневых грибов обладают ФЭС, эвгенол, цитраль, полынь лимонная, линолоол.

Возгонка летучих биоцидов в атмосферу передвижных радиолокационных станций снижает общее количество вегетативных и споровых микроорганизмов в воздухе в 8-10 раз, а в студенческих аудиториях - в 3-5 раз.

10. Решены прикладные задачи, связанные с предупреждением микробиологической коррозии материалов. Экспериментально показано, что использование композиций эфирных масел представляется достаточно перспективным и позволяет решить прикладные задачи, связанные с предупреждением микробиологической коррозии материалов.

Установлено, что в герметичной упаковке из полиэтиленовой пленки толщиной 150 мк, содержащей пары цитраля, роста плесневых грибов не наблюдалось в течение 180 суток. С увеличением толщины пленки до 290 мк продолжительность фунгицидного действия возрастала до 12 месяцев.

На основании экспериментальных данных разработан стерилизующий состав, содержащий в объемных %: цитраль - 85-90; монотерпеновые углеводороды - 3-10; монотерпеновые спирты - 2-5. Установлено, что данный состав обладает эффективным антимикробным действием широкого диапазона и может быть использован для деконтаминации поверхностей и предупреждения микробиологической коррозии.

После обработки стерилизующим составом материалов, находившихся в различных климатических условиях, рост микроорганизмов на их поверхности не наблюдался в течение 12 месяцев.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Смагин В.В., Лыков И.Н. Разработка способа обеззараживания защитной тары для продовольствия. (ДСП).- Калуга, 1978,- 65 с.

2. Лыков И.Н., Власова М.И., Якунина Г.А. Опытное хранение питьевой воды в лабораторных и натурных (на кораблях Черноморского флота)

условиях. (ДСП).- Калуга, 1978,- 98 с. 144.

3. Лыков И.Н., Тихонов И.Г., Власова М.И. Определение пролонгирующего действия водных растворов АГС. (ДСП).- Калуга, ВНИЭКИТУ, 1978.- 72 с.

4. Лыков H.H., Синюкова H.A. Испытание аэрозольно-газового способа обеззараживания изделий «Колос-5Д» и консервации в них питьевой воды. (ДСП) - Калуга, ВНИЭКИТУ, 1979, - 151 с.

5. Лыков И.Н., Синюкова H.A. Разработка, исследование способа и создание аппаратуры для обеззараживания системы водообеспечения и жидкости в потоке. (ДСП) - Калуга, ВНИЭКИТУ, 1981, - 128 с.

6. Лыков И.Н., Тихонов И.Г., Ларина М.Н. Исследование возможности замены компонентов аэрозольно-газовой смеси. (ДСП) - Калуга, ВНИЭКИТУ, 1982,-99 с.

7. Лыков И.Н., Синюкова H.A. Исследование и разработка способа дезинфекции поверхностей и аппаратуры, атакже метода обеспечения гри-бостойкости пластикатных трубок. (ДСП).- Калуга, ВНИЭКИТУ, 1982,-162 с.

8. Лыков И.Н., Огарев А.Е., Павлова О.П. О проектно-конструкторс-кой работе по теме «Абразия» (ДСП).- Калуга, 1983,- 98 с.

9. Лыков И.Н., Тихонов И. Г. Проведение физико-химических исследований АГС, получаемой с помощью установки для обеззараживания СВО. (ДСП).- Калуга, ВНИЭКИТУ, 1983,- 51 с.

10. Лыков И.Н., Синюкова H.A., Павлова О.П. Изучение влияния плесневых грибов на упаковочные материалы и возможности использования антимикробных веществ для повышения их грибоустойчивости.- В сб.: Науч-но-техн. пробл. производства и использ. тары для народного хоз-ва., М., 1983, вып. 20, с. 85-90.

11. Давидюк Л.П., Лыков И.Н., Плахова Н.С. Антимикробные свойства некоторых пряноароматических и технических растений.- В сб.: Акту-альн. Задачи физиологии и биохимии растений в ботанических садах СССР, Пущино, 1984, с. 54.

12. Лыков И.Н., Ларина М.Н. Балансовые испытания на полупромышленной установке дезинфекции вторичного сырья. (ДСП).- Калуга, 1984.109 с.

13. Лыков И.Н., Амирагов М.С., Огарев А.Е. Авторское свидетельство №199892,1984 г.

14. Лыков И.Н., Синюкова H.A. Обеззараживание СВО типа СРВ-К, СРВ-У и СПК-У аэрозольно-газовой смесью. (ДСП).- Калуга, ВНИЭКИТУ, 1985.-147 с.

15. Лыков И.Н., Павлова О.П., Огарев А.Е. Разработка метода и аппаратуры для обеззараживания магистралей питьевой воды изделия 11Ф35 в соответствии с программой обеспечения надежности. (ДСП).- Калуга, ВНИЭКИТУ, 1985.- 142 с.

16. Лыков И.Н., Синюкова H.A., Огарев А.Е. Использование аэрозольно-газового способа для обеззараживания и консервации систем водообес-

печения и воды, и его гигиеническая оценка. (ДСП).- Калуга, ВНИЭКИТУ, 1986.-167 с.

17. Лыков И.Н., Тихонов И.Г Авторское свидетельство №231679,1986 г.

18. Лыков И.Н., Плахова Н.С. Разработка и исследование консерванта для мочи на основе плгомбагина и трихлоруксусной кислоты. (ДСП).- Калуга, ВНИЭКИТУ, 1987.- 125 с.

19. Лыков И.Н., Акимов Ю.А., Плахова О.П. Авторское свидетельство №281651, 1988 г.

20. Лыков И.Н., Плахова Н.С. Применение сложнокомпонентных составов, содержащих антимикробные вещества растительного происхождения, для консервации урины. (ДСП).- Калуга, ВНИЭКИТУ, 1988 - 99 с.

21. Лыков И.Н., Огарев А.Е., Плахова Н.С. Устройство для формирования образца.- Авторское свидетельство №1474902,1988 г.

22. Лыков И.Н., Павлова О.П., Ивонина Т.Н. Микробиологические повреждения упаковочных материалов и лакокрасочных покрытий,- В сб.: Пробл. повышения эффективности и использ. тары и материалов в народном хоз-ве., М„ 1988, вып. 25, с. 68-70.

23. Лыков И.Н., Огарев А.Е. Создание опытного образца передвижной установки для дезинфекции систем водораздачи и консервации питьевой воды. (ДСП).- Калуга, ВНИЭКИТУ, 1988,- 120 с.

24. Давидюк Л.П., Лыков И.Н., Плахова Н.С. Биоцидная активность некоторых видов растений из коллекций Никитского ботанического сада.- В сб.: Биологически активные вещества растений, Ялта, 1989, т. 109, с. 27-42.

25. Лыков И.Н., Павлова О.П. Микробиологическая оценка контаминации внутренней поверхности пленочных пакетов для напитков при повторном использовании.- В сб.: Пробл. эффективности и использ. товарообес-печения нар. хоз-ва„ М., 1989, вып. 26, с. 62-64.

26. Лыков И.Н. Микробная контаминация тары и упаковок и методы ее определения,- В сб.: Пробл. эффективности использ. тары в народном хоз-ве., Калуга., 1989, вып. 27, с. 77-82.

27. Лыков И.Н. Современное состояние проблемы деконтаминации тары, упаковок и упаковочных материалов,- В сб.: Пробл. эффективности использ. тары в народном хоз-ве., Калуга., 1989, вып. 27, с. 82-87.

28. "Лыков И.Н., Синюкова И.С., Павлова О.П. Оценка аэрозольно-газового способа деконтаминации и консервации питьевой воды и систем водообеспечения,- В сб.: Проблемы проектирования регенерационных СЖО, М„ 1990, 12-25.

29. Лыков И.Н., Плахова Н.С. Исследования эффективности консервантов, содержащих вещества растительного происхождения.- В сб.: Проблемы проектирования регенерационных СЖО, М., 1990, 26-37.

30. Лыков И.Н., Павлова О.П. Исследования по консервации хозяйственно-бытовых сточных вод в объеме до 5000 мЗ для длительного хранения. (ДСП).- Калуга, ВНИЭКИТУ. 1990,-197 с.

31. Огарев А.Е., Лыков И.Н. Устройство для полумения водного дезинфицирующего раствора. - Авторское свидетельство №1646096,1991 г.

32. Лыков И.Н., Ишутин В.А., Арнаутова В.А. Состав для стерилизации,- Авторское свидетельство №1777889,1992 г.

33. Лыков И.Н. Микроорганизмы и техносфера,- В кн.: Омнигенная экология, т.З, «Экономика и экология биотехносферы», Калуга, 1997, с.238-273.

34. Лыков И ,Н., Павлова О.П. Использование озонирования для борьбы с нозокоминальными инфекциями.- Веб.: IV Всероссийская научно-практическая конференция «Образование и здоровье», Калуга, 1998, с. 184-186.

35. Экологическая оценка методов деконтаминации и консервации питьевой воды и продуктов жизнедеятельности человека в условиях автономного пребывания,- В кн.: Омнигенная экология, т.4, «Экономика и экология биотехносферы», Калуга, 1999. (в печати).

Сдано в набор 25.02.99r. Подписано в печать 25.03.99

Бумага офсетная. Формат 420x297 Гарнитура Arial Суг.

Печать офсетная. Усл.печ.л. 10 Тираж 100 экз. Заказ 283

Отдел оперативной полиграфии информационно-издательского центра

Облкомстата.

248656, г.Калуга, ул.Марата, 7 Тел. 4-87-03