Новый подход к контролю микробной контаминации замкнутого и ограниченного по газообмену пространства

По наиболее распространённым представлениям, воздушная среда является смесью газов. Но такое представление лишь частично отражает реальность. Воздушная среда является газовой фазой компоненты среды обитания многих растений, животных и биоты почвы.
Фактически среда обитания большинства живых существ состоит из трёх фаз: твёрдой, жидкой и газообразной (всех одновременно или в различных соотношениях) и живое контактирует с ними непосредственно. Поэтому воздушная фаза кроме смеси газов (кислорода, азота, углекислого и инертных газов) содержит различные органические соединения: компоненты выдыхаемого воздуха животными, воздушные выделения растений, почвенные испарения, летучие метаболиты почвенной микрофлоры и т.д. Вклад этих биогенных выделений в общий состав имеет особое значение в атмосферах искусственных экосистем. В них он совершенно не адекватен таковому в случае открытых систем.  В огромных пространствах искусственного происхождения соотношение человек (с его поверхностью тела и дыхательной системой) + техногенные составляющие (радиоприборы, электроприборы, механические устройства и т.д.) с их поверхностью и общего объёма газовой фазы может во много миллионов раз превосходить таковые в открытых экосистемах. Любое пространство неизбежно неоднородно. Гетерогенность замкнутого пространства обуславливает наличие множественных граничных поверхностей (стены, ограничивающие пространство; поверхности приборов; частички пыли и т. д.) и распределение компонентов атмосферы в ограниченном объеме приводит к их концентрации  на границе раздела фаз. Это делает граничные поверхности оптимальными для их колонизации микроорганизмами, так как «аэрофильная» микрофлора способна использовать не только растворённые, но и адсорбирующиеся на граничных поверхностях органические вещества как источник питания. Граничные поверхности являются критичными ещё и потому, что такая чрезвычайно высокая  плотность микробной ассоциации способна к чрезвычайно интенсивному непредсказуемому изменению свойств. Кроме того, поверхностная аэрофильная микрофлора играет ключевую роль в воздушной контаминации пространства благодаря способности к росту в условиях низкой влажности. По этому показателю аэрофильная микрофлора имеет сложную градацию от «аэрогидрофильной» к разной степени «аэроксерофитной». С учётом особенностей газовой фазы, перераспределения поступающих в неё компонентов и граничных поверхностей нами предложен принципиально новый подход к проблеме изучения микробной контаминации воздуха. Проблема контроля над такой микробной контаминацией в настоящий момент решается путём очистки воздушной среды посредством фильтрации, а также путём стерилизации в объёме. Однако, проблема может решаться путём контроля над концентрацией летучих органических соединений, которая является непосредственно лимитирующим фактором развития микрофлоры поверхностей и, как следствие, общей микрофлоры воздушного пространства такой системы. Нами показана принципиальная возможность роста микрофлоры за счёт единственного источника органических веществ – воздушного в условиях комнатной влажности. Показано, что микробные ассоциации, растущие за счёт воздушной органики, отличаются существенно при условиях 100% и 98% относительной влажности. Показано существование аэроксерофитных групп бактерий. В настоящее время нами проводится разработка принципиально новой системы  контроля воздушной микрофлоры, основанной на очистке воздуха от органических составляющих. Такая система контроля контаминации не будет токсичной для людей и позволит эффективно контролировать не только микрофлору воздушную, но и микрофлору поверхности, которая в настоящее время не доступна для применяемых систем очистки воздуха. Это особенно актуально для полностью замкнутых искусственных систем, в которых применение токсичных веществ невозможно, вентиляция и фильтрация не оказываются достаточно эффективны, а стерилизация ультрафиолетом не эффективна в связи с множественностью граничных поверхностей, не доступных облучению.
 
Новый подход к контролю микробной контаминации замкнутого и ограниченного по газообмену пространства / Мошинец Е.В., Василивецкая М.В., Косаковская И.В., Кордюм В.А. // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф.: тези допов. – С. 266.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”
Вінницький національний технічний університет
Секція 6 “Екологія людини. Хімія довкілля та екотоксикологія”
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet