Коротка теорія і метод вимірювань

Із всіх компонентів оточуючого середовища повітря, завдяки наявності в ньому кисню, займає особливе місце для рослинного та тваринного світу. Крім хімічного складу, запиленості, бактеріальної забрудненості важливим показником якості повітря є його електричний стан. Численні біофізичні дослідження підтверджують сприятливий вплив підвищеної концентрації легких іонів повітря, головним чином, від’ємно заряджених молекул і атомів кисню, на організм людини і тварин. Наприклад, сеансами аероіонотерапії прискорюються відновлювальні процеси при загоюванні обпечених поверхонь шкіри, лікуються захворювання дихальних шляхів, крові, нервової системи та інш. Таким чином, аероіонний склад повітря, поряд з температурою, виступає важливим фактором при оцінці мікроклімату житлових, а також тваринницьких приміщень. Потік аеронів, подразнюючи нервові закінчення в шкірних покривах зовнішніх та внутрішніх дихальних шляхів та проникаючи в кров, виступає в ролі сильного стимулятора біохімічних процесів в організмі.

Ступінь насичення повітря мікроорганізмами зумовлюється його запиленістю. На частинках пилу і краплинках вологи зберігаються різноманітні мікроби: палочки, коки, вібріони, спори бацил, клостридій, актиноміцетів, плісневих і дріжджових грибів. Санітарний стан повітря оцінюється за кількостю мікроорганізмів, виявлених в 1 м³ повітря і наявністю серед них санітарно-показникових мікробів (гемолітичних стафілококів та стрептококів, визначених на глюкозо-кров’яному агарі). Бактеріологічне дослідження повітря здійснюють з використанням седиментаційних, аспіраційно-фільтраційних (сорбіційних) методів, що базуються на осадженні з повітря на поверхні твердих живильних середовищ або затримці їх в рідкому середовищі шляхом сифонування і барботажу. Найбільш простим є метод самодовільного осідання мікроорганізмів з повітря на чашки Петрі з м’ясо-пептонним агаром (метод Коха). Бактеріологічні чашки з МПА залишають відкритими протягом 5 – 10 хвилин, потім їх закривають і переносять в термостат з температурою 37 – 38⁰ С на 24-годинну або 48-годинну експозицію для одержання і подальшого дослідження колоній. Прийнято вважати, що на площу 100 см² агару осідає наближено стільки мікробів за 5 хвилин, скільки їх міститься в 10 л повітря. Допустимі санітарно-бактеріологічні показники для повітря тваринницьких приміщень не повинні перевищувати 500 − 1000 бактерій в 1 м³.

За допомогою фізичних, хімічних, біологічних методів впливу можна ефективно діяти на мікрофлору повітря. До числа основних фізичних факторів, що призводять до пригнічення життєдіяльності мікроорганізмів, відносяться такі: підвищення температури, висушування, дія ультразвуком, дія випромінюванням (природним світлом, ультрафіолетовим випромінюванням, лазером, іонізуючою радіацією), аероіонізація.

В роботі досліджується вплив від’ємної та позитивної іонізації повітря приміщення на мікрофлору повітря.

Аероіонізаційний стан повітря приміщення задається за допомогою генератора аероіонів. До складу генератора аероіонів входить задаючий генератор, блок живлення, помножувач напруги та електроефлювіальна люстра. Задаючий генератор формує імпульси напругою до 1 кВ, які в подальшому у помножувачі випрямляються і підвищуються до напруги порядку 30 кВ, і такий потенціал подається на електроефлювіальну люстру, яка являє собою модульно-виконану систему вістер. Принцип дії генератора аероіонів базується на явищі електричного вітру − явище стіканя електричного заряду із провідника загостреної форми. При достатньому потенціалі на електроефлювіальній люстрі електричний вітер може переходити в коронний розряд.

Концентрація аероіонів п, їх знак та рухливість μ вимірюється за допомогою лічильника аероіонів UT-8401. Принцип дії лічильника зводиться до визначення величини заряду, який міститься в заданому об’єму повітря, пропущеного через вимірювальний конденсатор.

Бактеріологічний стан повітря приміщення вимірюється до та після сеансу аероіонізації методом осідання Коха.

Порядок виконання роботи:

1. За допомогою лічильника аероіонів вимірюйте фонову концентрацію позитивних п_о ⁺ танегативних п_о ^– аероіонів у приміщенні, їх рухливість μ₀ ⁺ і μ₀ ^-.

2. Для визначення вихідного стану мікрофлори в повітрі приміщення на контрольній чашці Петрі з м’ясо-пептоним агаром /МПА/ в режимі 5-хвилинної експозиції дослідіть самодовільне осідання мікроорганізмів з повітря. Після досліду закриту чашку перенесіть у термостат з температурою 37-38⁰ С на 24-години для одержання колоній.

3. Увімкніть генератор аероіонів. Підберіть режим його роботи таким, щоб він відповідав незначній генеруючій здатності (напруга V на виході помножувача 12-13 кВ). Задайте від’ємну полярність потенціалу електроефлювіальної люстри. Після 3-6 хвилин витримки проведіть виміри заданої генератором концентрації від’ємних аероіонів п^- та їх рухливості μ ^-.

4. Візьміть нову чашку Петрі з МПА і залиште її відкритою протягом 5 хв. у насиченому аероріонами приміщенні. Потім чашку знову закрийте та помістіть у термостат на 24-годинну витримку.

5. Переведіть генератор на середню потужність генерації (19-20 кВ на виході помножувача), залишаючи від’ємну полярність люстри, і проведіть операції відповідно пунктам 3 і 4.

6. Переведіть генератор аероіонів на високу потужність генерації (26-27кВ на виході помножувача), при від’ємній полярності люстри, і знов проведіть операції відповідно пунктам 3 і 4.

7. Аналогічно пп. 3-6 дослідіть вплив позитивної іонізації повітря на його мікрофлору.

8. Після 24-годинної витримки в термостаті підрахуйте число колоній N в кожній дослідній бактеріологічній чашці. (Вважають, що одна бактерія породжує одну колонію). Обчисліть концентрацію мікроорганізмів с в повітрі приміщення в кожному випадку.

9. При потребі, використовуючи лупу чи мікроскоп, проведіть дослідження культуральних властивостей мікроорганізмів на 24-годинних культурах, відмічаючи характер росту (по числу колоній), розмір колоній, форму колоній, краї та поверхні колоній, а також рельєф, прозорість, колір, консистенцію і структуру колоній.

Відповідно до результатів дослідження заповніть таблицю. Зробіть письмовий висновок по аналізу культуральних властивостей організму.

Дайте відповіді на запитання:

1. Назвіть показники якості повітря. Які допустимі санітарно-бактеріологічні показники для повітря тваринницьких приміщень?

2. В чому полягає метод Коха – метод бактеріологічного дослідження повітря?

3. Назвіть основні блоки генератора аероіонів. На якому фізичному явищі ґрунтується принцип його дії?