medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2021-100-11-1229-1235medlit-1839Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEИзучение эффективности применения ультрафиолетовых бактерицидных установок (УФ-рециркуляторов) закрытого типа для обеззараживания воздушной среды помещенийStudy of the effectiveness of the use of closed-type UV-recirculators for air disinfection in enclosed spaceКостюченкоС. В.KostyuchenkoSergey V.noemail@neicon.ruВасильевА. И.Vasil’evAlexander I.noemail@neicon.ruТкачевА. А.TkachevAndrey A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4772-9686ЗагайноваАнжелика ВладимировнаZagainovaAnzhelika V.

Канд. биол. наук, зав. лаб. микробиологии и паразитологии ФГБУ ЦСП Минздрава России, 119121, Москва.

e-mail: angelikaangel@mail.ru

MD, PhD, head. lab. microbiology and parasitology of the Centre for Strategic Planning and Management of Biomedical HealthRisks of the Federal Medical Biological Agency of Russia, Moscow, 119121, Russian Federation.

e-mail: angelikaangel@mail.ru

angelikaangel@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3152-4862КурбатоваИ. В.KurbatovaIrina V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7433-7728АбрамовИ. А.AbramovIvan A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7942-8004ЮдинС. М.YudinSergey M.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9728-3075ГрицюкО. В.GritsyukOlga V.noemail@neicon.ruООО «Производственная компания "Лаборатория импульсной техники"»РоссияSceintific Production Association LITRussian FederationФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентстваРоссияCentre for Strategic Planning and Management of Biomedical Health Risks of the Federal Medical Biological Agency of RussiaRussian Federation2021061220211001112291235Copyright © Костюченко С.В., Васильев А.И., Ткачев А.А., Загайнова А.В., Курбатова И.В., Абрамов И.А., Юдин С.М., Грицюк О.В., 20212021Костюченко С.В., Васильев А.И., Ткачев А.А., Загайнова А.В., Курбатова И.В., Абрамов И.А., Юдин С.М., Грицюк О.В.Kostyuchenko S.V., Vasil’ev A.I., Tkachev A.A., Zagainova A.V., Kurbatova I.V., Abramov I.A., Yudin S.M., Gritsyuk O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/1839Введение

Введение. Работа посвящена оценке результатов собственных исследований воздуха закрытых помещений в отношении микробного загрязнения при работе ультрафиолетовых бактерицидных установок (УФ-рециркуляторов) закрытого типа с различными режимами (различными УФ-дозами). Также проведён теоретический расчёт влияния отношения производительности УФ-рециркулятора к объёму воздуха обрабатываемого помещения на эффективность обеззараживания воздуха.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проводили исследования воздуха закрытых помещений по показателям ОМЧ (включая кокковую микрофлору) и дрожжевые и плесневые грибы. Отбор и оценку проб воздуха проводили в соответствии с требованиями МУК 4.2.2942-11 «Методы санитарно-бактериологических исследований объектов окружающей среды, воздуха и контроля стерильности в лечебных организациях». Оценку результатов проводили в соответствии с Р 3.5.1904-04 «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях». В ходе исследования использовали агаризованные питательные среды: агар Сабуро, желточно-солевой агар (ЖСА), мясо-пептонный агар (МПА), питательный агар с добавлением 5% бараньей крови (кровяной агар), висмут-сульфит агар, XLD-агар, цетримид-агар, среда «Блеск», среда Эндо.

Результаты

Результаты. В результате проведённых исследований показано, что доза УФ-облучения порядка 12–15 мДж/см2 приводит к незначительному изменению концентрации бактерий (ОМЧ) и грибов в воздухе (эффективность составила 58 и 69% соответственно). УФ-дозы порядка 25–30 мДж/см2 значительно снижают концентрацию бактерий (ОМЧ) и грибов в воздухе (эффективность составила 99,99 и 99,4% соответственно). Теоретический расчёт показал, что эффективно использование УФ-рециркулятора такой производительности, которая обеспечивает кратность воздухообмена в помещении не менее 4 (при работающей вентиляции с кратностью не ниже 2).

Заключение

Заключение. Для эффективного применения УФ-рециркуляторов в закрытых помещениях в отношении бактерий и грибов необходимо использовать модели, обеспечивающие УФ-дозу не менее 25–30 мДж/см2, при этом их производительность по расходу воздуха должна обеспечивать кратность воздухообмена не менее 4.

Участие авторов

Участие авторов: Васильев А.И. — концепция и дизайн исследования;Загайнова А.В. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, статистическая обработка, написание текста;Грицюк О.В. — сбор и обработка материала;Курбатова И.В., Абрамов И.А. — сбор и обработка материала, написание текста;Ткачев А.А. — статистическая обработка, написание текста;Костюченко С.В., Юдин С.М. — редактирование.Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Финансовый интерес в отношении маркетинга описываемого медицинского оборудования (сотрудник компании-производителя) у части авторов.

Финансирование

Финансирование. Публикуется на правах рекламы. 

Поступила

Поступила: 31.08.2021 / Принята к печати: 28.09.2021 / Опубликована: 30.11.2021

Introduction

Introduction. The research is devoted to assessing the results of our studies of indoor air concerning microbial contamination during the operation of a UV recirculator with different modes (different UV doses). Also, a theoretical calculation of the influence of the ratio of the capacity of the UV recirculator to the air volume of the treated room on the efficiency of air disinfection has been made.

Materials and methods

Materials and methods. The study of indoor air in terms of total bacterial count (TBC), including coccal microflora and yeast and mould fungi, were carried out. Air sampling and evaluation were carried out under the requirements of Methodical guidelines MUK 4.2.2942-11 “Methods of sanitary and bacteriological studies of environmental objects, air and sterility control in medical institutions”. The evaluation of the results was carried out following R 3.5.1904-04, "The use of ultraviolet bactericidal radiation for disinfection of indoor air". During the study, agar culture media were used: Sabouraud agar, yolk-salt agar (YSA), meat-peptone agar (MPA), nutrient agar with the addition of 5% sheep blood (blood agar), bismuth sulfite agar, XLD-agar, cetrimide-agar, “Shine” agar, Endo agar.

Results

Results. As a result of the studies carried out, it was shown that a dose of UV irradiation of the order of 12-15 mJ/cm2 leads to an insignificant change in the concentration of bacteria (TBC) and fungi in the air (the efficiency was 58% and 69%, respectively). UV doses of the order of 25-30 mJ/cm2 significantly reduce the concentration of bacteria (TBC) and fungi in the air (efficiency was 99.99% and 99.4%, respectively). A theoretical calculation showed that it is practical to use a UV recirculator of such a capacity that provides an air exchange rate in the room of at least 4 (with ventilation operating at a rate of at least 2).

Conclusion

Conclusion. To effectively use UV recirculators in enclosed spaces against bacteria and fungi, it is necessary to use models that provide a UV dose of at least 25-30 mJ/cm2. In contrast, their air capacity should provide an air exchange rate of at least 4.

Contribution

Contribution: Vasilev A.I. — the concept and design of the study;Zagainova A.V. — the concept and design of the study, collection and processing of material, statistical processing, writing a text; Gritsyuk O.V. — collection and processing of material;Kurbatova I.V., Abramov I.A. — collection and processing of material, writing a text;Tkachev A.A. — statistical processing, writing a text;Kostyuchenko S.V., Yudin S.M. — editing.All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Conflict of interest

Conflict of interest. Financial interest in the marketing of the described medical equipment (employee of the manufacturing company) from some authors.

Acknowledgement

Acknowledgement. Published as an advertisement

Received

Received: August 31, 2021 / Accepted: September 28, 2021 / Published: November 30, 2021

обеззараживание воздухаультрафиолет (УФ)УФ-дозарециркуляция воздухаУФ-рециркуляторбактериигрибыair disinfectionultravioletUVUV doseair recirculationUV recirculatorbacteriafungiReferencesMethling W. Vorkommen und qualitative Eigenschaften von Staph, Aureus, E. Coli und Enterokokken in der Luft von Schweinezuchtstallen. In: Proceedings of the 5th International Congress on Animal Hygiene. Hannover; 1985: 247-51.Methling W. Vorkommen und qualitative Eigenschaften von Staph, Aureus, E. Coli und Enterokokken in der Luft von Schweinezuchtstallen. In: Proceedings of the 5th International Congress on Animal Hygiene. Hannover; 1985: 247–51.Pickrell J. Hazards in confinement housing gases and dusts inft fconfined animal houses for swine, poultry, horses and humans. Vet. Hum. Toxicol. 1991; 33(1): 32-9.Pickrell J. Hazards in confinement housing gases and dusts inft fconfined animal houses for swine, poultry, horses and humans. Vet. Hum. Toxicol. 1991; 33(1): 32–9.Фотина Т.И., Зон Г.А. Качественный состав микрофлоры воздуха индейководческих помещений. В кн.: Вклад молодых учёных Украины в интенсификацию сельскохозяйственного производства. Харьков; 1987.Fotina T.I., Zon G.A. Quantitive composition of air microflora in turkey breeding premises. In: The Contribution of Young Scientists of Ukraine to the Intensification of Agricultural Production [Vklad molodykh uchenykh Ukrainy v intensifikatsiyu sel’skokhozyaystvennogo proizvodstva]. Kharkov; 1987. (in Russian)Шакарян Г.А., Акопян М., Севян Т.К. Результаты бактериологи-ческих исследований воздуха некоторых животноводческих помещений. В кн.: Сборник научных трудов Ереванского зооветеринарного института. Том 60. Ереван; 1987: 103-7.Shakaryan G. A., Akopyan M., Sevyan T. K. Results of bacteriological studies of the air of some livestock buildings. In: Collection of Scientific Papers of the Yerevan Zooveterinary Institute. Volume 60 [Sbornik nauchnykh trudov Yerevanskogo zooveterinarnogo instituta. Tom 60]. Erevan; 1987: 103–7. (in Russian)Шведов В. Индекс свежести воздушной среды. Коневодство и конный спорт. 1992; (4): 23.Shvedov V. Index of freshness of the air environment. Konevodstvo i konnyy sport. 1992; (4): 23. (in Russian)Гущин И.С., Ильина Н.И., Польнер С.А. Аллергический ринит. Пособие для врачей. М.; 2002.Gushchin I.S., Ilina N.I., Pol’ner S.A. Allergic Rhinitis. A Guide for Doctors [Allergicheskiy rinit. Posobie dlya vrachey]. Moscow; 2002. (in Russian)Блинов Н.П., Васильева Н.В. Микромицеты аллергены. В кн.: «Булатовские чтения». Тезисы докладов Научно-практической конференции «Актуальные вопросы пульмонологии и клинической аллергологии. СПб.; 1999.Blinov N.P., Vasil’eva N.V. Micromycetes allergens. In: «Bulatov readings». Abstracts of the Scientific and Practical Conference «Topical Issues of Pulmonology and Clinical Allergology» [«Bulatovskiye chteniya». Tezisy dokladov Nauchno-prakticheskoy konferentsii «Aktual’nyye voprosy pul’monologii i klinicheskoy allergologii]. St. Petersburg; 1999. (in Russian)Адо В.А., Зяблова Н.М., Ирошникова Е.С. Экология и аллергия. Воронеж; 1992.Ado V.A., Zyablova N.M., Iroshnikova E.S. Ecology and Allergy [Ekologiya i allergiya]. Voronezh; 1992. (in Russian)Адо А.Д. Экология и аллергология. Клиническая медицина. 1990; 68(9): 3-6.Ado A.D. Ecology and Allergology. Klinicheskaya meditsina. 1990; 68(9): 3–6. (in Russian)Ильина Н.И. Эпидемиология аллергического ринита. Российская ринология. 1999; 1: 23-5.Ilina N.I. Epidemiology of allergic rhinitis. Rossiyskaya rinologiya. 1999; 1: 23–5. (in Russian)Скепьян H.A. Аллергические болезни. Дифференциальный диагноз, лечение. Минск; 2000: 43-50, 228-32.Skepyan H.A. Allergic Diseases. Differential Diagnosis, Treatment [Allergicheskie bolezni. Differentsial’nyy diagnoz, lechenie]. Minsk; 2000: 43–50, 228–32. (in Russian)Соболев A.B. Аллергические заболевания органов дыхания, вызываемые грибами: Автореф. дисс. … д-ра мед. наук. СПб.; 1997.Sobolev A.B. Allergic respiratory diseases caused by fungi: Diss. St. Petersburg.; 1997. (in Russian)Балаболкин И.И., Ефимова A.A. Влияние экологического неблагополучия на распространенность болезней органов дыхания. В кн.: Экология и здоровье детей. М.: Медицина; 1998: 188-205.Balabolkin I.I., Efimova A.A. Influence of ecological ill-being on the prevalence of respiratory diseases. In: Ecology and Children’s Health [Ekologiya i zdorov’e detey]. Moscow: Meditsina; 1998: 188–205. (in Russian)Балаболкин И.И., Клюев Б.В., Ботвиньева В.В., Ибоян А.С., Иванов В.Г. Клинические и иммунологические проявления бронхиальной астмы у детей с сенсибилизацией к плесневым грибам. Педиатрия. 1993; (5): 21-3.Balabolkin I.I., Klyuev B.V., Botvin’eva V.V., Iboyan A.S., Ivanov V.G. Clinical and immunological manifestations of bronchial asthma in children with sensitization to molds. Pediatriya. 1993; (5): 21–3. (in Russian)Блинов Н.П. Медицинская микология. В кн.: Борисов Л.Б., Смирнова А.М., ред. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. М.: Медицина; 1994: 441-66.Blinov N.P. Medical mycology. In: Borisov L.B., Smirnova A.M., eds. Medical Microbiology, Virology and Immunology [Meditsinskaya mikrobiologiya, virusologiya i immunologiya]. Moscow; 1994: 441–66. (in Russian)Etzel R., Rylander R. Indoor mold and children’s health. Environ. Health Perspect. 1999; 107(Suppl. 3): 463. https://doi.org/10.1289/ehp.107-1566224Etzel R., Rylander R. Indoor mold and children’s health. Environ. Health Perspect. 1999; 107(Suppl. 3): 463. https://doi.org/10.1289/ehp.107-1566224Madelin T.M., Madelin M.F. Boilogical analysis of fungi and associated molds. In: Cox C.S., Wathes C.M., eds. Bioaerosol Handbook. Boca Raton, Fla.: Lewis Publ. CRC Press, Inc.; 1995: 361-86.Madelin T.M., Madelin M.F. Boilogical analysis of fungi and associated molds. In: Cox C.S., Wathes C.M., eds. Bioaerosol Handbook. Boca Raton, Fla.: Lewis Publ. CRC Press, Inc.; 1995: 361–86.Загайнова А.В., Сухина М.А., Артемова Т.З., Гипп Е.К., Курбатова И.В., Максимкина Т.Н. и соавт. Оценка эффективности использования уф-облучателей рециркуляторного типа для обеззараживания воздушной среды в закрытых помещениях. Бактериология. 2019; 4(1): 21-7. https://doi.org/10.20953/2500-1027-2019-1-21-27Zagaynova A.V., Sukhina M.A., Artemova T.Z., Gipp E.K., Kurbatova I.V., Maksimkina T.N., et al. Evaluation of the efficiency of using recirculating UV irradiators for air disinfection in closed rooms. Bakteriologiya. 2019; 4(1): 21–7. https://doi.org/10.20953/2500-1027-2019-1-21-27 (in Russian)Вассерман А.Л., Шандала М.Г., Юзбашев В.Г. Применение ультрафиолетового излучения для обеззараживания воздуха в лечебных палатах в ряду мероприятий по профилактике внутрибольничных инфекций. Поликлиника. 2013; (6): 74-6.Vasserman A.L., Shandala M.G., Yuzbashev V.G. The use of ultraviolet radiation for air disinfection in medical wards in a series of measures for the prevention of nosocomial infections. Poliklinika. 2013; (6): 74–6. (in Russian)Р 3.5.1904-04.3.5. Дезинфектология. Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях. М.; 2004.R 3.5.1904-04.3.5. Disinfectology. Use of ultraviolet bactericidal radiation for indoor air disinfection. Moscow; 2004. (in Russian)Рахманин Ю.А., Калинина Н.В., Гапонова Е.Б., Загайнова А.В., Недачин А.Е., Доскина Т.В. Гигиеническая оценка безопасности и эффективности использования ультрафиолетовых установок закрытого типа для обеззараживания воздушной среды в помещениях медицинских организаций стационарного типа. Гигиена и санитария. 2019; 98(8): 804-10. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2019-98-8-804-810Rakhmanin Yu.A., Kalinina N.V., Gaponova E.B., Zagaynova A.V., Nedachin A.E., Doskina T.V. Hygienic assessment of the safety and efficiency of using ultraviolet plants of the closed type for disinfection of the air environment in the rooms of inpatients facilities. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2019; 98(8): 804–10. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2019-98-8-804-810 (in Russian)Kowalski W. Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook. UVGI for Air and Surface Disinfection. Berlin: Springer-Verlag; 2009. https://doi.org/10.1007/978-3-642-01999-9Kowalski W. Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook. UVGI for Air and Surface Disinfection. Berlin: Springer-Verlag; 2009. https://doi.org/10.1007/978-3-642-01999-9Кармазинов Ф.В., Костюченко С.В., Кудрявцев Н.Н., Храменков С.В., ред. Ультрафиолетовые технологии в современном мире. Долгопрудный; 2012: 264.Karmazinov F.V., Kostyuchenko S.V., Kudryavtsev N.N., Khramenkov S.V., eds. Ultraviolet technologies in the modern world [Ul’trafioletovye tekhnologii v sovremennom mire]. Dolgoprudnyy; 2012: 264. (in Russian)Сергеев А.А., Пьянков О.В., Демина О.К., Шиков А.Н., Сергеев А.А., Шишкина Л.Н. и соавт. Изучение чувствительности кур к вирусу гриппа птиц А/Н5N1. Проблемы особо опасных инфекций. 2012; (3): 71-3. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2012-3-71-73Sergeev A.A., P’yankov O.V., Demina O.K., Shikov A.N., Sergeev A.A., Shishkina L.N., et al. Studies of sensitivity to avian flu virus A/H5N1 in chickens. Problemy osobo opasnykh infektsiy. 2012; (3): 71–3. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2012-3-71-73 (in Russian)Временные методические рекомендации. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Версия 10 (08.02.2021). М.; 2021: 130-1.Wells W.F. Airborne Contagion and Air Hygiene. Cambridge, MA: Cambridge University Press; 1955.Teunis P.F., Brienen N., Kretzschmar M.E. High infectivity and pathogenicity of influenza A virus via aerosol and droplet transmission. Epidemics. 2010; 2(4): 215-22. https://doi.org/10.1016/j.epidem.2010.10.001Teunis P.F., Brienen N., Kretzschmar M.E. High infectivity and pathogenicity of influenza A virus via aerosol and droplet transmission. Epidemics. 2010; 2(4): 215–22. https://doi.org/10.1016/j.epidem.2010.10.001Masse V., Hartley M.J., Edmond M.B., Diekema D.J. Comparing and optimizing ultraviolet germicidal irradiation systems use for patient room terminal disinfection: an exploratory study using radiometry and commercial test cards. Antimicrob. Resist. Infect. Control. 2018; 7: 29. https://doi.org/10.1186/s13756-018-0317-1Masse V., Hartley M.J., Edmond M.B., Diekema D.J. Comparing and optimizing ultraviolet germicidal irradiation systems use for patient room terminal disinfection: an exploratory study using radiometry and commercial test cards. Antimicrob. Resist. Infect. Control. 2018; 7: 29. https://doi.org/10.1186/s13756-018-0317-1Giese N., Darby J. Sensitivity of microorganisms to different wavelengths of UV light: implications on modeling of medium pressure UV systems. Wat. Res. 2000; 34(16): 4007-13. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(00)00172-XGiese N., Darby J. Sensitivity of microorganisms to different wavelengths of UV light: implications on modeling of medium pressure UV systems. Wat. Res. 2000; 34(16): 4007–13. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(00)00172-XTemporary guidelines. Prevention, diagnosis and treatment of new coronavirus infection (COVID-19). Version 10 (02/08/2021). Moscow; 2021: 130-1. (in Russian)Temporary guidelines. Prevention, diagnosis and treatment of new coronavirus infection (COVID-19). Version 10 (02/08/2021). Moscow; 2021: 130–1. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.