___________ ZESZYTY NAUKOWE POLITECHKIKI ŚLĄSKIEJ
Nr 2 0 I n ż y n i e r i a S a n i t a r n a z . 1 1 9 6 0
O. P A L U C H i K .M .K O W A L S K A
PRÓBY NAD ZASTOSOWANIEM ULTRADŹWIĘKÓW DO ODKAŻANIA WODY
1«, W stęp
W y k o r z y s t a n i e d r g a ń u l t r a d ź w i ę k o w y c h do o d k a ż a n i a l u b w y j a ł a w i a n i a wody j e s t w P o l s c e p roblem em nowym» J e g o r o z w i ą z a n i e j e d n a k może m i e ć p r a k t y c z n e z n a c z e n i e s p e c j a ł - n i e w t e d y , g d y p o t r z e b n a j e s t woda m i k r o b i o l o g i c z n i e
c z y s t a , p o s i a d a j ą c a n a d a l s w o j e p i e r w o t n e w ł a s n o ś c i i c e c h y f i z y k o c h e m i c z n e i n i e w y m a g a ją ca pod tym w z g lę d e m k o r e k t y l u b u z d a t n i e n i a .
T e c h n i k a w y t w a r z a n i a u l t r a d ź w i ę k ó w , i c h c e c h y i w ł a s - n o ś c i , z a l e t y i wady z n a n e s ą z l i c z n y c h p r a c (Bergman
1 9 4 2 , U e b e r 1 9 5 0 , B a n d r o w s k i 1 9 5 3 , K r a s i l n i k o w 1 9 5 4 , R ó ż y c k i 1 9 5 4 ) .
D r g a n i a u l t r a d ź w i ę k o w e - j a k wiadom o - w y w o ł u j ą w c i e c z y w y s o k i e c i ś n i e n i e , d u ż e p r z y s p i e s z e n i a c z ą s t e k w p o l u dźw iękow y m , c o w i ą ż e s i ę z e z j a w i s k i e m k a w i t a c j i . D z i a ł a n i e u l t r a d ź w i ę k ó w może s i ę p r z e j a w i a ć w p o s t a c i e f e k t ó w c i e p l n y c h l u b u t l e n i a j ą c y c h . P a l e t e m ają d u ż ą z d o l n o ś ć d y s p e r g o w a n i a z a w i e s i n w c i e c z a c h , p o w o d u ją wy
d z i e l a n i e ga zów z c i e c z y o r a z s k l e j a n i e s i ę c z ą s t e k z a w i e s z o n y c h w ś r o d o w i s k u gazowym. W s z y s t k i e t e z j a w i s k a w p ł y w a j ą na p r o c e s y ż y c i o w e m ik r o o g r a n iz m e w z n a j d u j ą c y c h
s i ę w p o l u u l t r a d ź w i ę k ó w .
W 1929 r . H a r v e y i L oom is z a o b s e r w o w a l i , ż e u l t r a d ź w i ę k i s ą w s t a n i e powodować r ó ż n o r a k i e u s z k o d z e n i a ż y w e j k o m ó r k i i t k a n k i . Od t e g o c z a s u f a l e t e z n a j d u j ą c o r a z w i ę k s z e z a s t o s o w a n i e w b a k t e r i o l o g i i , i m m u n o l o g i i i e n z y m a t y c e ( H a e v e y i L o o m is 1 9 2 9 , B e c k w i t h i W eaver 1 9 3 6 , S t u m p f , G re e n i S m it h 1 9 4 6 , D o l i w o - D o b r o w o l s k i i K u ź n i e - cow 1 9 4 3 , O s t e r 1 9 4 7 , K a s a h a r a 1 9 5 3 , H r a d ec n a 1 9 5 6 ,
Rotman 1 9 5 6 , S t e l l t e r 1 9 5 6 , T h o r n l e y 1 9 5 5 ) .
C zmiennym u c z u l e n i u na u l t r a d ź w i ę k i r ó ż n y c h r o d z a j ó w i g a tu n k ó w d r o b n o u s t r o j ó w s a p r o f i t y c z n y c h i c h o r o b o t w ó r c z y c h d o n o s i s z e r e g a u t o r ó w . P o d a j ą o n i d an e o ujemnym
4 J o P a l u c h i K o M o K o w a l s k a
w p ł y w i e t y c h f a l n a w e t na n i e k t ó r e b a k t e r i e p r z e t r w a ł - n i k u j ą c e o r a z na k o m ó r k i o d p o r n e na d z i a ł a n i e i n n y c h c z y n n i k ó w f i z y c z n y c h j a k np« l a s e c z k i g r u ź l i c y ( E l p i n e r 1950* 1952* 1955* 1 9 5 8 ) o U l t r a d ź w i ę k i z a l e ż n i e od c z a s u e k s p o z y c j i mogą u n i e k t ó r y c h d r o b n o u s t r o j ó w ( n p , p l e ś n i a k i ) s t y m u l o w a ć l u b hamować i c h r o z w ó j «
D z i a ł a n i e t y c h f a l na d r o b n o u s t r o j e j e s t b a r d z o r ó ż n o r o d n e i z a l e ż n e od s t r u k t u r y i budowy b ł o n komórkowych«
Z n i s z c z e n i e bow iem b ł o n y p o w o d u je z u p e ł n ą d e s i n t e g r a c j ę komórek« N i e m n i e j s z e z n a c z e n i e p r z y p i s u j e s i ę w i e l k o ś c i i f o r m i e m ik r o o r g a n iz m ó w « S t w i e r d z o n o j e d n a k * ż e f a l e t e n i e n i s z c z ą w s z y s t k i c h kom órek d r o b n o u s t r o j ó w « N a j b a r d z i e j c z u ł e na d z i a ł a n i e u l t r a d ź w i ę k ó w o k a z a ł y s i ę f o r my n i t k o w a t e * m n ie j c z u ł e s ą p a ł e c z k i * n a j m n i e j z a ś c z u ł e fo r m y k u l i s t e * s z c z e g ó l n i e fo r m y s t a p h y l o c o c c u s i S t r e p t o c o c c u s « J e d n a k f i z y c z n e w ł a s n o ś c i kom órek d r o b n o u s t r o j o w y c h n i e mogą b y ć o s t a t e c z n y m k r y t e r i u m w arunku
j ą c y m z a c h o w a n i e s i ę m ik r o o r g a n iz m ó w w s t o s u n k u do u l t r a dźw ięków « J a k p o d a j e U e b e r ( 1 9 5 0 ) W arnecke p r z y p u s z c z a , ż e wpływ u l t r a d ź w i ę k ó w sp r o w a d z a s i ę n i e t y l k o do u s z k o d z e n i a komórek* a l e p o w s t a j ą t e ż zm ia n y c z y n n o ś c i o w e b a k t e r i i «
H o r t o n ( E l p i n e r * 1 9 5 0 ) uważa* ż e r ó ż n o r o d n y wpływ n a d ź w i ę k o w i e n i a na b a k t e r i e j e s t spowodowany s t o p n i e m h y d r o f o b n o ś c i m ik r o o r g a n iz m u «
Ja k w i d a ć w i ę c * wpływ u l t r a d ź w i ę k ó w na o r g a n iz m y ż y we b y ł d o t y c h c z a s d o ś ć s z e r o k o badany« W y s t ę p u j ą c e w o r g a n i z m a c h zm iany - j a k w y n ik a z t y c h badań - s ą s p o wodowane m ię d z y in n y m i w pływ am i m e c h a n i c z n y m i , c h e m i c z n y m i, t e r m i c z n y m i o r a z e l e k t r y c z n y m i i o s m o ty c z n y m i«
l i t e r a t u r a o m a w ia j ą c a s t o s o w a n i e d r g a ń u l t r a d ź w i ę k o w ych w g o s p o d a r c e w od n ej i ś c i e k o w e j n i e j e s t z b y t ob
s z e r n a « Nad tym z a g a d n i e n i e m p r a c u j ą m .in * K u l s k i ( 1 9 5 4 ) , K r a s i l n i k o w ( 1 9 5 4 ) * F a l k o w s k a ( 1 9 5 6 ) , T a ł a j e w a ( 1 9 5 6 ) , Lyon ( 1 9 5 1 ) , H o r t o n i Herwood ( 1 9 5 1 ) * Hausmann ( 1 9 5 2 ) * Grün i S t e l l e r ( 1 9 5 4 ) * Grün i Pathm ann ( 1 9 5 6 ) «
W ia d o m o ś c i o p r a k t y c z n y m w y k o r z y s t a n i u f a l u l t r a d ź w i ę kow ych w g o s p o d a r c e w od nej s ą j e s z c z e sk ąp e* c h o c i a ż o p u b l i k o w a n o n i e k t ó r e w s t ę p n e w y n i k i bad ań nad b a k t e r i o b ó j c z y m d z i a ł a n i e m t y c h f a l na p a ł e c z k i o k r ę ż n i c y w wo
d z i e « Np« T a ł a j e w a ( 1 9 5 6 ) w y k a z a ł a * ż e b a k t e r i o b ó j c z e d z i a ł a n i e u l t r a d ź w i ę k ó w na k o m ó r k i p a ł e c z k i o k r ę ż n i c y z a l e ż y m ię d z y in n y m i od o d l e g ł o ś c i od ź r ó d ł a drgań« Na
t o m i a s t F a l k o w s k a ( 1 9 5 6 ) s t w i e r d z i ł a , ż e u l t r a d ź w i ę k i
P r ó b y n a d z a s t o s o w a n i e u l t r a d ź w i ę k ó w d o » . 5
o n a t ę ż e n i u p o l a 2 W/cm 2 i c z ę s t o t l i w o ś c i 46 k c / s e k o r a z p r z y m ę t n o ś c i wody d o c h o d z ą c e j do 5 0 m g / l S i02 p o s i a d a - j ą d z i a ł a n i e b a k t e r i o b ó j c z e l e p s z e n i ż dawka c h l o r u w i l o ś c i 5 m g / l Cl« R ó w n o c z e ś n i e K o c h a n o w s k i ( 1 9 5 6 ) p r z e - p r o w a d z i ł l a b o r a t o r y j n e p r ó b y z a s t o s o w a n i a u l t r a d ź w i ę - ków do s t e r y l i z a c j i k o n s e r w m ię s n y c h ..
2 o B a d a n ia w ł a s n e
D l a d o k ł a d n i e j s z e g o p o z n a n i a d z i a ł a n i a u l t r a d ź w i ę k ó w n a k o m ó r k i b a k t e r y j n e p r z e p r o w a d z o n o w 1 9 5 7 r o k u o b s e r - w a c j e z a c h o w a n i a s i ę c z y s t e j k u l t u r y b a k t e r i i w p o l u
d z i a ł a n i a t y c h d rgańo Do t e g o c e l u p o s ł u ż o n o s i ę g e n e r a t o r e m u l t r a d ź w i ę k o w y m z n a j d u j ą c y m s i ę w I n s t y t u c i e Medy
c y n y P r a c y w P r z e m y ś l e G ó r n ic z y m i H u tn ic z y m w Z a b r z u - R o k i t n i c y a u p r z e j m i e u ż y c z o n y m p r z e z D y r e k c j ę I n s t y t u
tu« P o z o s t a ł e b a d a n i a b a k t e r i o l o g i c z n e p r z e p r o w a d z o n o w l a b o r a t o r i u m K a te d r y «
D la b a d a ń t y c h w y b ra n o p a ł ę c z k ę o k r ę ż n i c y t y p u j e l i t o w e g o ( E s c h e r i c h i a c o l i ) « P o n i e w a ż c h o d z i ł o o s t w i e r d z e n i e p r z y d a t n o ś c i f a l u l t r a d ź w i ę k o w y c h do o d k a ż a n i a w o d y , w y d a j e s i ę , ż e k u l t u r a t a może daó z u p e ł n i e d o b r y p o g l ą d na t o z a g a d n i e n i e w s t o s u n k u do ś r o d o w i s k a w o d n e - go«
Z d w u d z i e s t o c z t e r o g o d z i n n e j , c z y s t e j k u l t u r y E sch«
c o l i p r z y g o t o w a n o c z t e r y r o z c i e ń c z e n i a z a w i e s i n y b a k t e r y j n e j w r o z t w o r z e f i z j o l o g i c z n y m s o l i « R o z c i e ń c z e n i a t e , w p r z y b l i ż e n i u o d p o w i a d a j ą c e i l o ś c i b a k t e r i i s p o t y k a n y c h w w od ach p o w i e r z c h n i o w y c h , z a l e ż n i e od s t o p n i a i c h z a n i e c z y s z c z e n i a , z a w i e r a ł y w 1 ml:
I oko 1 5 o 0 0 0 kom órek I I o k 0 1 . 5 0 0 kom órek I I I Ok« 1 5 0 kom órek
IV oko 15 kom órek
Z k a ż d e g o r o z c i e ń c z e n i a s p o r z ą d z o n o z a w i e s i n y w c z t e r e c h p o w t ó r z e n i a c h « Dwa z n i c h p r z e z n a c z o n e d l a w y sie w ó w kon
t r o l n y c h , dwa n a s t ę p n e poddawano d z i a ł a n i u g e n e r a t o r a u l t r a d ź w i ę k o w e g o «
G e n e r a t o r b y ł w y p o s a ż o n y w t r z y w i b r a t o r y p i e z o k w a r - cowe o c z ę s t o ś c i a c h d r g a ń ; 4 3 2 k c / s e k , 6 5 0 k c / s e k i 9 6 0 k c / s e k « Ś r e d n i e n a t ę ż e n i e p o l a u l t r a d ź w i ę k o w e g o emi=
6
JoPaluch 1 KoMoKowalska
t o w a n e p r z e z w i b r a t o r p i e z o k w a r c o w y w a h a ł o s i ę w g r a n i » c a c h 1 - 3 W/cm^ i można b y ł o j e j a k o ś c i o w o r e g u l o w a ć »
W i b r a t o r p i e z o k w a r c o w y p io n o w o z a w i e s z o n y * z a n u r z o n y b y ł w akw arium s z k la n y m o w y m ia r a c h 5 0 x 3 0 x 3 0 cm, z a w i e r a j ą c y m o l e j t r a n s f o r m a t o r o w y ( r y s . 1 ) .
Z a w i e s i n y p r z e z n a c z o n e do n a d ź w i ę k o w i e n i a u m i e s z c z a » no w s z k l a n y c h , o k r ą g ł y c h k i w e t a c h o p o j e m n o ś c i o k , 1 0 m l, ś r e d n i c y n i e c o m n i e j s z e j od p o w i e r z c h n i d r g a j ą c e g o k w a rc u ( r y s , 2 ) . Dwie r ó w n o l e g ł e ś c i a n y k i w e t y , za p o r a d ą Pana P r o f o Dr B oM a tu ły s p o r z ą d z o n o z c e l u l o i d u o g r u b o ś c i 0 , 1 5 mra0 M a t e r i a ł t e n , w p o r ó w n a n iu do i n n y e h p ow odow ał m in i m a ln e s t r a t y e n e r g i i u l t r a a k u s t y c z n e j
( R ó ż y c k i 1 9 5 4 ) o K iw e t y t e z a n u r z o n o w o l e j u , w o d l e g ł o ś c i 10 cm od w i b r a t o r a p i e z o k w a r c o w e g o , p r z y czym c e l u l o i d o we ś c i a n k i k i w e t y s k i e r o w y w a n o z a w s z e p r o s t o p a d l e do d r g a j ą c e g o kwarcuo
Jak w ia d om o , e f e k t d z i a ł a n i a p o l a u l t r a d ź w i ę k o w e g o g e n e r a t o r a n a s t a w i o n e g o na o k r e ś l o n ą c z ę s t o ś ć i p r o m ie n i u j ą c e g o o k r e ś l o n e n a t ę ż e n i e z a l e ż y m ię d z y i n n y m i od t e g o , c z y p o l e d z i a ł a na da ny o b i e k t d o p i e r o po o s i ą g n i ę c i u m ak sy m a ln e g o n a t ę ż e n i a , c z y t e ż n a t y c h m i a s t po u r u c h o m i e n i u g e n e r a t o r a , W p r z e d s t a w i a n y c h b a d a n i a c h p r ó b y poddawano d z i a ł a n i u p o l a u l t r a d ź w i ę k o w e g o z a w s z e po k i l kuminutowym r o z r u c h u , g d y p o l e o s i ą g a ł o m aksym alne na
t ę ż e n i e .
P o s z c z e g ó l n e r o z c i e ń c z e n i a poddawano d z i a ł a n i u u l t r a d ź w ię k ó w w c z a s i e od 2 do 128 s e k u n d w p o s t ę p i e geom e
t r y c z n y m , p r z y p o d a n y c h c z ę s t o t l i w o ś c i a c h d r g a ń ( 4 3 2 , 6 5 0 i 9 6 0 k c / s e k ) , N a d ź w ię k o w io n e p r ó b k i w y s i e w a n o na p o d ł o ż e Endo wg m e t o d y k i P a ń s tw o w e g o Z a k ła d u H i g i e n y , Tak samo p o s t ę p o w a n o z n i e n a d ź w i ę k o w i o n y m i p ró b k a m i kon
t r o l n y m i .
Po s e r i i d o ś w i a d c z e ń z c z y s t ą k u l t u r ą E s c h . c o l i w r o z t w o r z e f i z j o l o g i c z n y m s o l i , d a l s z e d o ś w i a d c z e n i a wy
ko n a n o z z a w i e s i n ą t e j sa m ej k u l t u r y l e c z w n i e c h l o r o - w a n ej w o d z i e w o d o c i ą g o w e j .
O p i e r a j ą c s i ę na w y n ik a c h u z y s k a n y c h p r z y n a d ź w i ę k o - w i a n i u z a w i e s i n y kom órek E , c o l i w r o z t w o r z e f i z j o l o g i c z nym s o l i u s t a l o n o , ż e z a b i c i e b a k t e r i i w y s t ę p o w a ł o j u ż po 16 s e k , p r z y c z ę s t o t l i w o ś c i 4 3 2 k c / s e k . Z a s t o s o w a n o w i ę c t ę c z ę s t o t l i w o ś ć d l a n a d ź w i ę k o w i e n i a z a w i e s i n y bak
t e r y j n e j w w o d z i e w o d o c i ą g o w e j , d l a p e w n o ś c i j e d n a k p r z e d ł u ż a j ą c d w u k r o t n i e (d o 32 s e k u n d ) c z a s n a d ź w i ę k o w i e n i a .
P r ó b y n a d z a s t o s o w a n i e m u l t r a d ź w i ę k ó w d o . . o 7
Na p o d s t a w i e t y c h d o ś w i a d c z e ń p r z y j ę t o w a r u n k i do d a l s z e j c z ę ś c i p r a c y , k t ó r a p o l e g a ł a na p o d d a n i u d z i a ł a n i u u l t r a d ź w i ę k ó w p r ó b e k r ó ż n y c h wód p o w i e r z c h n i o w y c h , w c e l u u s t a l e n i a e w e n t u a l n y c h i l o ś c i o w y c h z m ia n j a k i e mogą z a c h o d z i ć pod wpływem u l t r a d ź w i ę k ó w w n a t u r a l n e j m ik r o f l o r z e b a k t e r y j n e j wód p o w i e r z c h n i o w y c h o
P r ó b k i wód p o w i e r z c h n i o w y c h p o b r a n o z t r z e c h r ó ż n y c h z b i o r n i k ó w :
z e z b i o r n i k a w od n eg o w K o z ł o w e j G ó rze p o w s t a ł e g o p r z e z p r z e g r o d z e n i e tamą d o l i n y r z e k i B r y n i c y , i w y k o r z y s t y w a n e g o d l a c e l ó w w o d o c i ą g o w y c h ;
z b e t o n o w e g o , p r z e c i w p o ż a r o w e g o z b i o r n i k a w od nego z n a j d u j ą c e g o s i ę w G l i w i c a c h na jed nym z p l a c ó w ;
z e z b i o r n i k a wód d e s z c z o w y c h i z a s k ó r n y c h g r o m a d z ą c y c h s i ę w d o l e p o c e g i e l n i a n y m w p o b l i ż u k o p a l n i " S o ś n i c a ” w G l i w i c a c h .
W s z y s t k i e p r ó b k i wody p o b r a n o w m a ju , w p o ł u d n i e , z g ł ę b o k o ś c i 0 , 5 m.
Wody t e z b a d a n o , w y k o n u j ą c c z ę ś c i o w ą a n a l i z ę c h e m i c z n ą ( J u s t i H er m a n o w ic z , 1 9 5 5 ) o r a z a n a l i z ę b a k t e r i o l o g i c z n ą wg norm o b o w i ą z u j ą c y c h w PZH ( t a b l < > V I I l ) .
Z k a ż d e g o z b i o r n i k a wód p o w i e r z c h n i o w y c h p o b r a n o p r ó b k i do c z t e r e c h k i w e t , z k t ó r y c h d w ie p r z e z n a c z o n e b y ł y do w y s ie w ó w k o n t r o l n y c h a d w ie do n a d ź w i ę k o w i e n i a . Wody p o w i e r z c h n i o w e n a d ź w i ę k o w i a n o w t e n sam s p o s ó b j a k z a w i e s i n y Es c o l i . C z ę s t o t l i w o ś c i z a s t o s o w a n y c h d r g a ń b y ł a
t a k a sama j a k p r z y p o p r z e d n i c h p r ó b a c h , n a t o m i a s t c z a s n a d ź w i ę k o w i a n i a b y ł d ł u ż s z y , i w y n o s i ł od 2 do 2 5 6 s e k ,
z m i e n i a j ą c s i ę t a k ż e w p o s t ę p i e g e o m e t r y c z n y m .
P r ó b k i k o n t r o l n e i n a d ź w i ę k o w i o n e p o s i e w a n o na r a i ę s n o - p e p t o n o w y b u l i o n z ż e l a t y n ą i t a k i sam b u l i o n z a g a r e m . I l o ś ć k o l o n i i w y r o s ł y c h z 1 ml p r ó b k i l i c z o n o w p i e r w s z y m wypadku po 48 g o d z . i n k u b a c j i w t e m p e r a t u r z e 2 0 ° +_ 1 ° , w d r u g im wypadku po 24 g o d z . w t e m p e r a t u r z e 3 7 ° +. 1°« Wy
k on a n o t a k ż e p o s i e w y na p o d ł o ż e E ndo. O p r ó cz t y c h h o d o w l i , w c e l u s t w i e r d z e n i a e w e n t u a l n y c h i l o ś c i d r o ż d ż y i p l e ś n i a k ó w w w o d z i e , z a s t o s o w a n o pożyw k ę s k ł a d a j ą c ą s i ę z b r z e c z k i s ł o d o w e j z d o d a t k i e m 1,5% a g a r u .
Podan y r ó ż n y c z a s n a d ź w i ę k o w i e n i a z a s t o s o w a n o z m y ś l ą o e w e n t u a ln y m p r a k t y c z n y m w y k o r z y s t a n i u u l t r a d ź w i ę k ó w do o d k a ż a n i a w ody. C h o d z i ł o t a k ż e o u s t a l e n i e , c z y d z i a ł a n i e z e s p o ł u s z e r e g o w o u s t a w i o n y c h p r o m ie n n ik ó w u l t r a d ź w i ę kow ych, p r z y s z y b k o ś c i p r z e p ł y w u wody o d p o w i a d a j ą c e j
jednem u z w y ż e j p o d a n y c h c z a s ó w p o z w o l i na o d k a ż e n i e wo
dy p r z e p ł y w a j ą c e j obok t y c h p r o m ie n n i k ó w .
8 J o P a l u c h 1 K o M . K o w a l s k a
P o d c z a s n a d ź w i ę k o w i e n i a t r w a j ą c e g o 2 do 128 se k u n d t e m p e r a t u r a o l e j u , w k t ó r y m z n a j d o w a ł s i ę p i e z o k w a r c , b y ł a s t a ł a i w y n o s i ł a 1 6 ° . P r z y n a d ź w i ę k o w i a n i u p r z e z ok.
4 m in u t y ( 2 5 6 s e k ) p o d n o s i ł a s i ę ona do 2 6 ° . N i e s t o s o wano j e d n a k c h ł o d z e n i a o l e j u , g d y ż t e m p e r a t u r a t a w z a s a d z i e n i e d z i a ł a u j e m n i e na o r g a n iz m y m e z o f i l n e , k t ó r e w w i ę k s z o ś c i w y s t ę p u j ą w w o d a ch p o w i e r z c h n i o w y c h a n a w e t może b yó d l a n i c h t e m p e r a t u r ą o p t y m a l n ą .
3 o O m ów ienie wyników
O trzym ane w y n i k i d o ś w i a d c z e ń z e s t a w i o n o w t a b l i c a c h I - V I I I »
J a k w i d a ć z t a b l » I w p i e r w s z e j s e r i i d o ś w i a d c z e ń nad n a d ź w i ę k o w i e n i e m c z y s t y c h k u l t u r E sch» c o l i w r o z t w o r z e f i z j o l o g i c z n y m s o l i , po 2 sekundowym d z i a ł a n i u f a l u l t r a - a k u s t y c z n y c h c z ę s t o ś c i 4 32 k c / s e k , i l o ś ć b a k t e r i i n i e z m n i e j s z y ł a s i ę , l e c z o d w r o t n i e , n a s t ą p i ł j e j r o z w ó j we w s z y s t k i c h r o z c i e ń c z e n i a c h » Z w i ę k s z e n i e s i ę i l o ś c i bak
t e r i i d o c h o d z i ł o do 572
%
w s t o s u n k u do i l o ś c i b a k t e r i i w p r ó b i e k o n t r o l n e j ( r o z c i e ń c z e n i e I I ) »D ł u ż s z y c z a s d z i a ł a n i a u l t r a d ź w i ę k ó w w y w o ł a ł j u ż e f e k t b a k t e r i o b ó j c z y » Po 4 s e k u n d a c h d z i a ł a n i a u l t r a d ź w i ę k ó w p o c z ą t k o w a l i c z b a b a k t e r i i s p a d a od 8 do 62 %, z a l e ż n i e od s t o p n i a r o z c i e ń c z e n i a k u l t u r y » Po 8 3ek» d z i a ł a n i a u l t r a d ź w i ę k ó w s t w i e r d z o n o n i e w i e l k i u ła m e k żywych b a k t e r i i j e d y n i e w r o z c i e ń c z e n i u I I I i IV t j » w p r ó b k a c h z a w i e r a j ą c y c h oko 1 5 0 0 i 1 5 0 0 0 b a k t e r i i w 1 ml s o l i f i z j o l o g i c z n e j » Po n a d ź w i ę k o w i e n i u t r w a j ą c y m 16 se k u n d w p r ó b i e n i e p o z o s t a w a ł a a n i j e d n a żywa kom órka, g d y ż na po
ży w c e n i e b y ł o w z r o s t u .
Po n a d ź w i ę k o w i e n i u k u l t u r d r g a n i a m i o c z ę s t o t l i w o ś c i 6 5 0 k c / s e k i 9 6 0 k c / s e k n i e w y s t ą p i ł o j u ż z j a w i s k o s t y m u l a c j i r o z w o j u b a k t e r i i po 2 s e k d z i a ł a n i u . N a t o m i a s t p e ł n y e f e k t b a k t e r i o b ó j c z y w y s t ę p o w a ł po c z a s i e dwu i t r z y k r o t n i e d ł u ż s z y m n i ż w p o p r z e d n i c h p r ó b a c h t j . po 3 2 s e k ( t a b l . i l ) i po 6 4 s e k . ( t a b l . I I I ) , z a l e ż n i e od l i c z b y b a k t e r i i w z a w i e s i n i e . P r z y tym o b s e r w u j e s i ę , ż e w m i a r ę z w i ę k s z a n i a s i ę c z ę s t o t l i w o ś c i u l t r a d ź w i ę k ó w c z a s p o t r z e b n y do z a b i c i a b a k t e r i i p r z e d ł u ż a s i ę . T ak że c z a s t e n p r z e d ł u ż a s i ę z n a c z n i e p r z y w i ę k s z e j z a w a r t o ś c i b a k t e r i i w z a w i e s i n i e , c o j e s t z j a w i s k i e m o g ó l n i e z n a nym w m i k r o b i o l o g i i .
P r ó b y n a d z a s t o s o w a n i e m u l t r a d ź w i ę k ó w d o »<, , 9
Z j a w i s k o r ó ż n e g o d z i a ł a n i a p o s z c z e g ó l n y c h c z ę s t o t l i w o » ś c i u l t r a d ź w i ę k ó w możne. ay w y t ł u m a c z y ć s e l e k t y w n y m wpływem t y c h d r g a ń , E l p i n e r ( 1 9 5 0 , 1 9 5 5 ) p o d a j e , ż e d l a z n i s z c z ę » n i a k o m ó r k i l u b c a ł e g o z e s p o ł u m ik r o o r g a n iz m ó w p o t r z e b n a j e s t ś c i ś l e o k r e ś l o n a i n t e n s y w n o ś ć u l t r a d ź w i ę k ó w , p o w y ż e j l u b p o n i ż e j k t ó r e j n i e o b s e r w u j e s i ę e f e k t u b a k t e r i o b ó j » c z e g o , c o z n a j d u j e t a k ż e p o t w i e r d z e n i e w p r z e s t a w i o n y c h w y n ik a c h » P r z y c z y n a j e d n a k t a k i e g o d z i a ł a n i a n i e j e s t j e s z c z e w y j a ś n i o n a »
Ciekawym w y d a j e s i ę w sp o m n ia n e s t y m u l a c y j n e d z i a ł a n i e u l t r a d ź w i ę k ó w o c z ę s t o t l i w o ś c i 4 3 2 k c / s e k na s z y b k o ś ć m n o ż e n ia s i ę kom órek E , c o l i , Z a z n a c z y ć n a l e ż y , ż e w y n ik t e n u z y s k a n o s t o s u j ą c k i l k a r ó ż n y c h d o d a t k o w y c h r o z c i ę ć » c z e ń w s z e r e g u d o d a t k o w y c h p o w t ó r z e ń .
P o d o b n e g o w y n ik u w d o s t ę p n e j l i t e r a t u r z e n i e s p o t k a n o 0 A l e n i e s p o t k a n o t a k ż e p r a c , w k t ó r y c h p r ó b y nad b a k t e r i o » b ó j c z y m d z i a ł a n i e m u l t r a d ź w i ę k ó w p r z e p r o w a d z o n o p r z y t a k n i s k i m n a t ę ż e n i u p o l a u l t r a d ź w i ę k o w e g o .
Z j a w i s k o s t y m u l o w a n i a s z y b k o ś c i r o z w o j u b a k t e r i i , a w i ę c tym samym j a k b y b o d i c z e g o d z i a ł a n i a u l t r a d ź w i ę k ó w , możnaby z a t e m p r z y p i s a ć n i s k i e m u n a t ę ż e n i u p o l a . W n io s e k t a k i może m i e ć s w o j e u z a s a d n i e n i e , g d y ż w l i t e r a t u r z e s p o t y k a s i ę a n a l o g i c z n e o b s e r w a c j e o d n o s z ą c e s i ę do w p ły » wu u l t r a d ź w i ę k ó w na t k a n k ę n ow otw orow ą ( F i s z e r 1 9 5 4 ,
R ó ż y c k i 1 9 5 4 ) , P a l e u l t r a d ź w i ę k o w e , j a k s t w i e r d z o n o , d s i a » ł a j ą na t k a n k ę n ow otow o row ą d w o ja k o - d e s t r u k c y j n i e i b o d ź c z o . W edług t y c h a u t o r ó w można s i ę s p o d z i e w a ć m o ż l i » w o ś c i t a k ż e s z y b k i e g o r o z r o s t u t k a n k i n o w o t o w o r o w e j , M o ż l i » w o ś ć t a k i e g o s t y m u l a c y j n e g o d z i a ł a n i a na b a k t e r i e w y d a ją
s i ę p o t w i e r d z a ć r ó w n i e ż z m ia n y f i z j o p a t o l o g i c z n e w y w o ła n e wpływem u l t r a d ź w i ę k ó w na o r g a n i z m l u d z k i . S t w i e r d z o n o bo»
w ie m , ż e pod wpływem u l t r a d ź w i ę k ó w mogą z a c h o d z i ć z m ia n y w s k ł a d z i e k r w i , p o l e g a j ą c e na zn a czn ym z w i ę k s z e n i u l i c z » by l e u k o c y t ó w ,
W o d n i e s i e n i u do b a k t e r i i u s t a l e n i e k i n e t y k i b o d ź c z e » g o d z i a ł a n i a u l t r a d ź w i ę k ó w wymaga j e s z c z e p r z e p r o w a d z ę » n i a d a l s z y c h d o ś w i a d c z e ń .
Z a g a d n i e n i e w p ływ u c z a s u na e f e k t b a k t e r i o b ó j c z y u l t r a d ź w i ę k ó w z o s t a ł o o b s z e r n i e p r z e b a d a n e i o p i s a n e
( W i l l i a m s 1 9 3 0 , Bergmann 1 9 4 2 , U e b e r 1 9 5 0 , E l p i n e r 1 9 5 0 , 1 9 5 5 , F a l k o w s k a 1 9 5 6 ) , W edług t y c h a u t o r ó w g łó w n a masa b a k t e r i i g i n i e j u ż po p i e r w s z y c h 4 - 8 s e k u n d a c h , a d a l “
s z e p r z e d ł u ż e n i e c z a s u d z i a ł a n i a u l t r a d ź w i ę k ó w , n a w e t do 10 m i n u t , d a j e s ł a b e z w i ę k s z e n i e e f e k t u b a k t e r i o b ó j c z e g o .
10
J a P a l u c h i K o M o K o w a l s k aN a s z e o b s e r w a c j e p o t w i e r d z a j ą t e w y n ik i® M i a n o w i c i e po 4 s e k u n d a c h w z a w i e s i n i e z a w i e r a j ą c e j o k o ł o 15000 b a k t e - r i i w 1 ml p o z o s t a ł o , p r z y c z ę s t o t l i w o ś c i 4 3 2 k c / s e k ,
t y l k o o k o ł o 6 0 % ż y w y c h b a k t e r i i » a c a ł k o w i t e i c h z a b i c i e n a s t ę p o w a ł o j u ż po 16 s e k u n d a c h ( t a b l o l ) o P o d o b n ie t e ż o b s e r w u j e s i ę t o p r z y w y ż s z y c h c z ę s t o t l i w o ś c i a c h o
J a k w i d a ć z w y n ik ów n a d ź w i ę k o w i e n i a c z y s t e j k u l t u r y E s c h . c o l i w w o d z i e w o d o c i ą g o w e j p r z y c z ę s t o t l i w o ś c i a c h d r g a ń 4 3 2 k c / s e k ( t a b l . I Y ) , p e ł n y e f e k t b a k t e r i o b ó j c z y w y s t ę p u j e po 4 s e k u n d a c h p r z y p i e r w o t n e j i l o ś c i o k o ł o
15 b a k t / m l w od y, z a ś po 8 sek® p r z y o b e c n o ś c i o k o ł o 1 5 0 i 1 5 0 0 bakt/ml wody* w r e s z c i e po 16 s e k p r z y o b e c n o ś c i Ok® 1 5 0 0 0 b a k t / m l wody® Można w i ę c p r z y j ą ć * ż e w w odach p o w i e r z c h n i o w y c h * z a w i e r a j ą c y c h p r z e c i ę t n i e w o k r e s i e l e t n i m w 1 ml o k o ł o 1 0 0 0 b a k t e r i i d a j ą c y c h w z r o s t na m i ę s n o - p e p t o n o w y m a g a r z e ( P a l u c h i wspr® 1956» 1 9 5 6 a*
1957)» c z a s p o t r z e b n y do z a b i c i a b a k t e r i i p r z y pomocy u l t r a d ź w i ę k ó w o c z ę s t o t l i w o ś c i 4 3 2 k c / s e k i ś r e d n i m na=
t ę ż e n i u p o l a 1 - 3 W/cm p o w i n i e n w y n o s i ć n a j m n i e j 16 sekund»
D l a t e g o t e ż d l a n a d ź w i ę k o w i e n i a p r ó b e k n a t u r a l n y c h wód p o w i e r z c h n i o w y c h , j a k o n a j k r ó t s z y c z a s d z i a ł a n i a u l t r a - d ź w ię k ó w p r z y j ę t o 3 2 seko G za s t a k i z a s t o s o w a n o d l a
o t r z y m a n i a z u p e ł n i e p ew n eg o w y n ik u b a k t e r i o b ó j c z e g o d z i a - ł a n i a d r g a ń o w y s o k i e j c z ę s t o t l i w o ś c i * n i e t y l k o w s t o su n k u do E s c h o c o l i , a l e t a k ż e i n n y c h b a k t e r i i z n a j d u j ą c y c h s i ę w t y c h wodacho Z a s t o s o w a n a c z ę s t o t l i w o ś ć d r g a ń w y n o s i ł a 4 3 2 k c / s e k , ś r e d n i e n a t ę ż e n i e p o l a , j a k p o p r z e d n i o , l e ż a ł o w g r a n i c a c h 1 - 3 W/cm 0
P r ó b k a wody z e z b i o r n i k a w od nego w K o z ło w e j G órze w y k a z a ł a , j a k w i d a ć z t a b l i c y V I , ż e i l o ś ć b a k t e r i i w
1 ml wody na b u l i o n i e z ż e l a t y n ą o b n i ż y ł a s i ę po n a d ź w i ę - k o w i e n i u t r w a j ą c y m 32 s e k u n d y z 8 6 b a k t e r i i p r z e d n a d ź w i ę - k o w i e n i e m do 4 4 , t j . o 46$® Na b u l i o n i e z agar e m o t r z y m a no s p a d e k l i c z b y ż y w y c h b a k t e r i i o 3 1 $ , z a ś na b r z e c z c e a g a r o w e j o 57 $ . P r ó b a na p o d ł o ż u Endo n i e w y k a z a ł a w z r o s t u p a ł e c z k i o k r ę ż n i c y po n a d ź w i ę k o w i e n i u . D ł u ż s z e
d z i a ł a n i e u l t r a d ź w i ę k ó w w y k a z a ł o d a l s z y s p a d e k l i c z b y p o z o s t a j ą c y c h ż y w ych d r o b n o u s t r o j ó w , l e c z s p a d e k z n a c z n i e w o l n i e j s z y ® M i a n o w i c i e na b u l i o n i e z ż e l a t y n ą po 64 s e k , p o z o s t a ł o ż y w y c h t y l k o 4 4 $ , po 128 sek® - 4 1 $ , z a ś po 2 5 6 se k o - 3 0 $ p i e r w o t n e j l i c z b y b a k t e r i i ® Na bu
l i o n i e z a g arem s t o p i e ń z a b i c i a b a k t e r i i b y ł w i ę k s z y , po 64 s e k . p o z o s t a ł o ż y w y c h 52 $» po 128 s e k ~ 3 0 $ , z a ś po
P r ó b y n a d z a s t o s o w a n i e m u l t r a d ź w i ę k ó w d o 0 0 0________ 11
2 56 sek® t y l k o 4%o Pod o b n e w y n i k i o t r z y m a n o na b r z e c z c e a g a r o w e j o Na p o d ł o ż u Endo n i e b y ł o w z r o s t u b a k t e r i i * c h o ć próbka k o n t r o l n a w y k a z a ł a o b e c n o ś ć 2 b a k t o E s c h 0 c o l i w 1 ml w od y0
E f e k t y n a d ź w i ę k o w i e n i a p r ó b k i wody z p r z e c i w p o ż a r o w e g o z b i o r n i k a w o d nego ( t a b l ® V ) p r z e d s t a w i a j ą s i ę n a s t ę p u j ą c o : l i c z b a b a k t e r i i na b u l i o n i e z ż e l a t y n ą o b n i ż y ł a s i ę z 44 w 1 ml wody p r z e d n a d ź w i ę k o w i e n i e m do 3 7 b a k t e r i i po 32 s e k u n d a c h n a d ź w i ę k o w i e n i a tj® o 1 9 $ , z a ś po 64 i 128 sek® n a d ź w i ę k o w i e n i a o 38% a po 256 sek® o 50%. Na bu
l i o n i e z a g a r e m z e 1 3 0 b a k t e r i i w 1 ml wody po 32 sek®
d z i a ł a n i u f a l u l t r a d ź w i ę k o w y c h w y r o s ł o 114 k o l o n i i (88%)*
po 64 s e k u n d a c h - 9 4 k o l o n i e (73%)» po 128 sek® - 73 ko
l o n i e (56%) i po 2 5 6 s e k u n d a c h - 68 k o l o n i i (53%) a w i ę c s p a d e k l i c z b y b a k t e r i i z a l e ż n i e od c z a s u n a d ź w i ę k o w i e n i a w y n o s i ł k o l e j n o 12» 27» 44 i 47 %®
Na b r z e c z c e s ł o d o w e j z a g arem z 152 b a k t e r i i ( p r ó b a k o n t r o l n a ) po 32 s e k u n d a c h z o s t a ł o z a b i t y c h 57%» po 64 sek® - 61%, po 1 2 8 sek® 71%. i po 2 5 6 sek® - 75%o
Na p o d ł o ż u Endo w o g ó l e n i e o t r z y m a n o w z r o s t u b a k t e r i i po n a d ź w i ę k o w i e n i u , c h o ó p r ó b k a k o n t r o l n a w y k a z a ł a o b e c n o ś ć 2 0 p a ł e c z e k o k r ę ż n i c y w 1 ml wody®
W p r ó b c e wody p o b r a n e j z e z h i o r n i k a wód d e s z c z o w y c h i z a s k ó r n y c h po n a d ź w i ę k o w i a n i u p r z e z 3 2 sek® z 7 6 bak
t e r i i w 1 ml wody n a ż e l a t y n i e (p r ó b k a k o n t r o l n a ) p o z o s t a ł o 64 b a k t e r i i (83%)» po 6 4 s e k . - 6 0 b a k t e r i i (79%)»
po 128 s e k u n d a c h - 41 b a k t e r i i (53%) i po 2 5 6 se k o - 33 b a k t e r i i (32%) a w i ę c s p a d e k l i c z b y ż y w y c h b a k t e r i i wyno
s i ł o d p o w i e d n i o 17» 21» 4 7 i 68 %®
Na b u l i o n i e z a g a r e m po n a d ź w i ę k o w i e n i u wody p r z e z 32 s e k . z 201 b a k t e r i i w 1 ml wody p o z o s t a ł o 46%» po 64 sek® - 34%, po 128 s e k . - 24% i po 2 5 6 s e k - 17% b a k t e r i i ®
Na b r z e c z c e s ł o d o w e j po n a d ź w i ę k o w i e n i u p r z e z 3 2 s e k o z 2 3 6 b a k t e r i i w 1 ml w p r ó b c e k o n t r o l n e j » l i c z b a d r o b n o u s t r o j ó w z m n i e j s z y ł a s i ę o 17%» po 64 se k o o 36%» po
128 sek® o 56% a po 2 5 6 sek® o 67%0
Na p o d ł o ż u Endo po n a d ź w i ę k o w i e n i u n i e o t r z y m a n o w o g ó l e w z r o s t u b a k t e r i i » c h o ć p r ó b k a k o n t r o l n a w y k a z a ł a 9 b a k t e r i i E scho c o l i w 1 ml wody®
W y n ik i n a d ź w i ę k o w i e n i a p r ó b e k wód p o w i e r z c h n i o w y c h p o t w i e r d z a j ą p r z y p u s z c z e n i e , ż e b a k t e r i o b ó j c z y e f e k t u l t r a d ź w i ę k ó w w s t o s u n k u do E s c h . c o l i w y s t ę p u j e w p e ł n i po 32 sekundowym n a d ź w i ę k o w i a n i u p r z y c z ę s t o t l i w o ś c i
12 J o P a l u c h i K o M o K o w a l s k a
4 3 2 k c / s s k i ś r e d n i m n a t ę ż e n i u w a h ają cym s i ę w g r a n i c a c h 1 - 3 W/cm2 o R ó w n o c z e ś n i e z p a ł e c z k a m i o k r ę ż n i c y g i n i e do 50% i n n y c h d r o b n o u s t r o j ó w s t a n o w i ą c y c h n o r m a ln ą m ik r o f l o r ę wody p o w i e r z c h n i o w e j o P r z y d a l s z y m n a d ź w i ę k o w i e n i u , d o c h o d z ą c y m do 2 5 6 s e k u n d , e f e k t t e n z w i ę k s z a s i ę d o c h o d z ą c do o k o ł o 80%« B a r d z o d ł u g i e d z i a ł a n i e f a l u l t r a d ź w i ę k o w y ch ( k i l k u n a s t o m i n u t o w e ) p r a w d o p o d o b n ie d o p r o w a d z i ł o by do s t e r y l i z a c j i wody? n i e m i a ł o b y t o j e d n a k z n a c z e n i a w p r a k t y c z n y m z a s t o s o w a n i u u l t r a d ź w i ę k ó w z e w z g l ę d u na d y n a m ik ę w o d y , k t ó r a b ę d ą c w swoim r u c h u (np« p r z y d o p r o w a d z e n i a c h do s i e c i w o d o c i ą g o w e j ) u n i e m o ż l i w i a t a k d ł u g i e n a d ź w i ę k o w i a n i e j e d n e g o pun ktu« T e o r e t y c z n i e o c z y w i ś c i e t a k i e p r z e p r o w a d z e n i e s t e r y l i z a c j i w r a z i e p o t r z e b y w y d a j e s i ę m o ż liw e «
Możnaby w o b ec t e g o z dobrym e f e k t e m s t o s o w a ć do od
k a ż a n i a wód p o w i e r z c h n i o w y c h p i e z o k w a r c o w y g e n e r a t o r u l t r a d ź w i ę k o w y « W tym j e d n a k p r z y p a d k u n a l e ż y p r z e a n a l i
zow ać k o s z t y u r z ą d z e ń i i c h e k s p l o a t a c j i « W P o l s c e , ze w z g l ę d u n a o b e c n y d e f i c y t e n e r g e t y c z n y , k o s z t y t e z pew
n o ś c i ą b ę d ą z b y t w y s o k i e « J e d n a k ż e w p r z y p a d k u , g d y n i e można z a s t o s o w a ć z j a k i c h ś p r z y c z y n i n n y c h m etod o d k a ż a n i a w o d y , z a s t o s o w a n i e u l t r a d ź w i ę k ó w można w p r a k t y c e r e a l i z o w a ć b e z p i e c z n i e « W p r z y s z ł o ś c i p r z y e w e n t u a ln y m z a s t o s o w a n i u e n e r g i i j ą d r o w e j d l a o t r z y m a n i a u l t r a d ź w i ę ków , mogą s t a ć s i ę one jednym z p o w s z e c h n i e s t o s o w a n y c h śr o d k ó w o d k a ż a n i a w o d y , z a p e w n i a j ą c y c h u t r z y m a n i e b e z zm ia n c e c h i w ł a ś c i w o ś c i wody s u r o w e j «
4« W n i o s k i
Na p o d s t a w i e p r z e p r o w a d z o n y c h b a d a ń n a s u w a j ą s i ę n a s t ę p u j ą c e w n i o s k i «
U s t a l e n i e c z ę s t o t l i w o ś c i , n a t ę ż e n i a p o l a o r a z c z a s u d z i a ł a n i a u l t r a d ź w i ę k ó w j e s t spraw ą w y j ą t k o w o w ażną d l a w y n ik u i c h d z i a ł a n i a b a k t e r i o b ó j c z e g o «
Wydaje s i ę , ż e j e s t t o m o ż l i w e z a s t o s o w a n i e do odka
ż a n i a wód p o w i e r z c h n i o w y c h p i e z o k w a r c o w e g o g e n e r a t o r a u l t r a d ź w i ę k o w e g o o c z ę s t o t l i w o ś ć ^ d r g a ń 432 k c / s e k i ś r e d n i m n a t ę ż e n i u p o l a 1 - 3 W/cm « M in im a ln y c z a s p o t r z e b n y do u z y s k a n i u e f e k t u b a k t e r i o b ó j c z e g o w s t o s u n k u do E s c h o c c l i w y n o s i 32 sekundy« P o n i e w a ż b a k t e r i a t a j e s t b a r d z i e j o d p o r n a na c z y n n i k i n i e k o r z y s t n e n i ż w i ę k s z o ś ć b a k t e r i i c h o r o b o t w ó r c z y c h ,, p r a w d o p o d o b n ie wię<c t e o s t a t n i e z g i n ą j e s z c z e w c z e ś n i e j «
J e d n o c z e ś n i e po t a k i m n a d ź w i ę k o w i e n i u g i n i e w w o d z i e p o w i e r z c h n i o w e j o k o ł o 50% b a k t e r i i d a j ą c y c h w z r o s t na bu
l i o n i e z a g a r e m i ż e l a t y n ą .
A u t o r z y d z i ę k u j ą Panu Prof. Dr B .N o w ako w skiem u D y r e k t o r o w i I n s t y t u t u M edycyny P r a c y w P r z e m y ś l e G ó r n ic z y m i H u tn ic z y m w Z a b r z u - R o k i t n i c y , z a u m o ż l i w i e n i e k o r z y s t a n i a z g e n e r a t o r a u l t r a d ź w i ę k o w e g o . Panu P r o f . Dr B .M a tu l e a u t o r z y d z i ę k u j ą z a w i e l e c e n n y c h r a d i w s k a z ó w e k u d z i e l o n y c h w c z a s i e w y k o n y w a n ia p r a c y i o p r a c o w y w a n ia w yn ik ów o d n o s z ą c y c h s i ę do s t r o n y f i z y k a l n e j z a g a d n i e n ia « ,
P r ó b y n a d z a s t o s o w a n i e m u l t r a d ź w i ę k ó w d o . . . ________ I ^ L
5 . LITERATURA
1«, BANDROWSKI J . - 1 9 5 3 . U l t r a d ź w i ę k i i i c h z a s t o s o w a ć n i e w c h e m i i i t e c h n o l o g i i c h e m i c z n e j 0 W ia d . ehern«,
± 1 -
2 . BECKWITH T . D 0 and W eaver C .E . - 1 9 3 6 . Some e n e r g y a s a l e t h a l a g e n t f o r y e a s t and b a c t e r i a . J . B a c t . 3 2 , 3 6 1 .
3 . BERGMANN L. - 1 9 4 2 . U l t r a s c h a l l und s e i n e Anwendung i n W i s s e n s c h a f t und T e c h n i k . B e r l i n . V e r l . J . S p r i n g e r . 4 . D0LIW0-D0BR0W0LSKI C .D . I KUZNIECOW C . J , - 1 9 4 3 .
B a k t e r i c i d n y j e d i e j s t w i e u l t r a z w u k o w y c h k o l e b a n j i w w o d i e . G i g . i S a n i t » 7., 1.
5 . ELP1NER JoE.. - 1 9 5 0 . N ow oje w u c z e n j i o b i o ł o g i c z e s k o m d i e j s t w i l u l t r a z w u k o w y c h w o ł n 0 U s p . S o w r . B i o i . j[o
6 . E1PINER J . E . ~ 1 9 5 2 . U l t r a z w u k o w y j e w o l n y w r a i k r o b i o - l o g i i . M i k r o b i o l o g i a , XX I, 2
_,
2 2 8 .7 . ELPINER J . E . - 1 9 5 5 . 0 m i e c h a n i z m i e d i e j s t w i a u l t r a z w u kow ych w o ł n na m i k r o o r g a n i z m y . M i k r o b i o l o g i a , XXIV, 3 , 3 7 1.
8 . ELPINER J . E . , G.A.DWORKIN 1 9 5 8 . W l i j a n i j e u ltr a z w u k o * - w ych w o ł n na e l e k t r o k i n e t i c z e s k i j p o t e n c j a ł k l e t o k . B i o f i z i k a , 6., 6 4 1 .
9 . FALKOWSKA L .N , - 1 9 5 6 . O b e z z a r a ż i w a n i j e p i t i e w o j wo
dy u l t r a z w u k o w y m i k o l e b a n i a m i . G i g . i S a n i t . 2» 7 6 . 1 0 . FISZER Bo - 1953. E n e r g i a u l t r a d ź w i ę k o w a w l e c z e n i u .
M a t e r i a ł y z k o n f e r e n c j i u l t r a d ź w i ę k o w e j . W-wa, PWT.
1 4 J ® P a l u c h i K o l o K o w a l s k a
1 1 , GRÜN L o, J®STELLER* 1954« Zur K e i m a b t ö t u n g d u r c h U l t r a s c h a l l . Punk und Ton 8 0 3 3 3 ,
1 2 , GRÜN Lo $ PoJo POTHKANN, RoSCHOPNER, J®STELLER* 1 9 5 6 - U e b e r d i e b a c t e r i c i d e W irkung d e r K o m b i n a t io n v o n U l t r a s c h a l l und c h e m i s c h e n D e s i n f e k t i o n s m i t t e l n ® ZoHyg® ¿ * 2 8 9 .
13 HARVEY EoNo and LOOMIS A , L 0 - 1929o The d e s t r u c t i o n o f l u m i n o u s B a c t e r i a by h i g h f r e q u e n c y so u n d w a- v e s o J o B a c t o H . 373o
1 4 , HORTON JoPo* MoPoS HERWOOD 1951® The r e a l t i o n s h i p o f a c o u s t i c a l e n e r g y t o t h e l e t h a l e f f e c t s o f u l t r a - s o n i c v i b r a t i o n s on E 0c o l i 0 S c i e n c e 1 1 3 . 693®
15® HRADEĆNA Zo 1956® L y s a b a k t e r i i E s c h , c o l i v y v o l a n a f i l t r a t e m o z v u c e n y c h b a k t e r i i , C e s k o s lo v ® b i o l « 4,, 2 4 1 .
16o JUST J . » HERMANOWICZ W, - 1955® F i z y c z n e i c h e m i c z n e b a d a n i e wody do p i c i a i p o t r z e b g o s p o d a r c z y c h ® W arsza w a 0 PZWL.
17® KASAHARA M® - 1 9 5 3 , E f f e c t o f u l t r a s o n i c w ave i r r a d i a t e d w a t e r o f v i r u s ® C h ® A bstr0 4 7 . 9653»
18® KOCHANOWSKI J® - 1956® P r ó b y z a s t o s o w a n i a u l t r a d ź w i ę ków do s t e r y l i z a c j i m i ę s a w o p a k o w a n iu h e r m e t y c z n y m . R e f e r a t w y g ł o s z o n y na S e s j i N aukowej P o l i t e c h n i k i G d a ń s k i e j w c z e r w c u 1956®
19® KRASILNIKOW J® - 1954® Zwukowyje wołny® Moskwa.
20® KULSKI I® - 1954« C h im ia i t e c h n o l o g i a o b r a b o t k i wody® Moskwa®
21® PALUCH J® i w s p r . - 1956® S t a n b a k t e r i o l o g i c z n y wody z b i o r n i k a w o d nego w K o z ło w e j Górze® Biul® Z a k ł« B io l®
Stawów® PAR 85o
2 2 , PALUCH Jo i wspr® <= 1956a® P r ó b y o k r e ś l e n i a d y n a m i k i p r z e m i a n y m a t e r i i w w o d z i e p o w i e r z c h n i o w e g o z b i o r n i ka w o d neg o w K o z ł o w e j Górze® C z . I I » A c t a M ic r o b i o l®
P o l o n i c a ¿* 4 9 .
2 3 . PALUCH J® i wspr® - 1957® S t a n b a k t e r i o l o g i c z n y wód g ó r n e g o b i e g u W i s ł y i j e j dopływ ów o r a z t e r e n u z a l e wu w G o c z a łk o w ic a c h ® A c t a M ic r o b i o l® P o l o n i c a _6» 2 9 .
\
P r ó b y n a d z a s t o s o w a n i e u l t r a d ź w i ę k ó w d o « » . 1 5
24® PALUCH J® - 1959« M o ż l i w o ś ć s t o s o w a n i a u l t r a d ź w i ę k ó w w g o s p o d a r c e w o d n e j i ś c i e k o w e j ® M a t e r i a ł y III® Semin®
A k u s t y k i w O l s z t y n i e , w l i p c u 1 9 5 6 r . P o z n a ń .
25® ROTMAN B® - 1 9 5 6 , On t h e m e c h a n ism o f s o n i c l y s i s o f b a c t e r i a ® J ® B a c t e r i o l ® 7 2 , 6_, 8 2 7 .
26® ŁAWRYNOWICZ A® - 1 9 4 8 . P a ł e c z k i o k r ę ż n ic y ® M ik ro
b i o l o g i a l e k a r s k a , p r a c a z b i o r o w a , W a rszaw a, PZWL.
27® RÓŻYCKI M® - 1954® U l t r a d ź w i ę k i ® Warszawa,FWT.
28® RŻEWKIN G®N. - 1956® U l t r a z w u k o w y j e w o ł n y i i c h b i o ł o g i c z e s k o j e w o z d i e j s t w i e . Wg E l p i n e r a , 195 2 29® STELLTER J®, R.SCHOPNER, L.GRÓN® 1956® W e i t e r e
U n t e r s u c h u n g e n u e b e r U l t r a s c h a l l w i r k u n g e n ® Z.Hyg®
u® I n f e k t i o n s k r ® 1 4 3 , j . , 8 1 .
3 0 , TAŁAJEWA G. I LEBIEDIEWA J , - 1956® Opyt i z u c z e n i j a i w l i j a n i j a u l t r a z w u k o w y c h w o ł n na k i s z e c z n o j u p a - ło c z k u ® G ig ® i S a n it® 6 8 .
31® THORNLEY M. - 1 9 5 5« The i n f l u e n c e o f u l t r a s o n i c v /a v e s on b i o l o g i c a l m a t e r i a l s ® Techn® Rept® E l e c t r . Res®
Assoc® NW/T® 3 2 , 3 7 .
3 2 . UEBER G® - 1 9 5 0 . B i o p h y s i c a l R e s e a r c h Methods® New Y o r k , R e i n h o l d P u b li s h ® C o r p o r a t io n ®
3 3 . WILLIAMS O.B®, GAINES W® - 1930® J ® I n f e c t i o u s D i s e a s e s 4 7 . 4 8 5 .
3 4 . WOEBER H®F® - 1949* D i e u l t r a s c h a l l t h e r a p i e ® S t r a h l e n - t h e r a p i e , B d . 79» A» 3 6 .
35« U j e d n o s t a j n i o n e m e to d y b a k t e r i o l o g i c z n e g o b a d a n i a w o d y . - 1 9 3 4 . P.Z®H® W arszaw a.
16
J o P a l u c h i K o M o K o w a l s k aZUSAMMENFASSUNG
Zur F e s t s t e l l u n g d e r b a k t e r i e n t ö t e n d e n Wirkung d e r U l t r a s c h a l l w e l l e n an im W a s s e r s i c h b e f i n d e n d e n K eim en , h a b e n w i r 2 8 0 P r o b e n d e r A n s c h a l l u n g v o n E s c h , c o l i a l s S u s p e n s i o n i n p h y s i o l o g i s c h e r S a l z l ö s u n g , f e r n e r im W a s s e r l e i t u n g s = und O b e r f l a c h e n w a s s e r a u s g e f ü h r t o
D i e A n s c h a l l u n g d e r u n t e r s u c h t e n P r o b e n h a b e n w i r m i t H i l f e e i n e s U l t r a s c h a l l g e n e r a t o r s , d e r m i t P i e z o q u a r z w i - b r a t o r e n v o n e i n e r F r e q u e n z 4 3 2 , 6 5 0 und 9 6 0 K z/S e k o a u s g e s t a t t e t i s t , a u s g e f ü h r t o D i e d u r c h d i e V i b r a t o r e n a u s g e l b s t e U l t r a s c h a l l e m i s s i o n war v e r ä n d e r l i c h v o n
1 b i s 3 W/cm20
D i e E s c h , c o l i K u l t u r e n w u rd en i n p h y s i o l o g i s c h e r S a l z l ö s u n g i n V e r d ü n n u n g e n e n t h a k t e n d e n 1 5 , 1 5 0 , 1 5 0 0 , I5OOO K e im e /1 m l, w ah ren d e i n e s Z e i t r a u m e s v o n 2 b i s 2 5 6 S e k u n d e n ( i n g e o m e t r i s c h e r P r o g r e s s i o n ) a n g e s c h a l l t o J e d e a n g e s c h a l l t e P r o b e b e s a s e i n e e n t s p r e c h e n d e u n a n - g e s c h a l l t e K o n t r o l p r o b e ,
Der b e s t e b a k t e r i e n v e r n i c h t e n d e E f f e k t f ü r E s c h » c o l i S u s p e n s i o n i n p h y s i o l o g i s c h e r S a l z l ö s u n g b e i e i n e r U l t r a s c h a l l w i r k u n g v o n e i n e r F r e q u e n z 4 3 2 K z / s e k « im L a u fe v o n 16 S e k u n d e n e i n t r i t t . B e i h ö h e r e n F r e q u e n z e n e r f o l g t e d e r b a k t e r i e n v e r n i c h t e n d e E f f e k t e r s t n a c h l ä n g e r e m A n schallen < »
Zw ecks F e s t s t e ll u n g d e r b a k t e r i e n v e r n i c h t e n d e n W irkung d e r U l t r a s c h a l l w e l l e n an d i e M i k r o f l o r a v o n O b e r f l ä c h e n - w a s s e r h a b e n w i r e i n i g e P r o b e n a n g e s c h a l t 0 D i e s e P r o b e n h a b e n w i r m^t d e m se lb e m G e n e r a t o r v o n e i n e r F r e q u e n z 4 3 2 / K z / S e k . ' i n d e r Z e i t v o n 32 b i s 2 5 6 S ek u n d e n a n g e s c h a l l t o
A uf Grund d e r e r h a l t e n e n R e s u l t a t e kann man f e s t s t e l - l e n , d a s s d i e W irkung d e r U l t r a s c h a l l w e l l e n i n d e n g e g e b e n e n B e d i n g u n g e n am d e u t l i c h s t e n an d e n im W a s s er s i c h b e f i n d e n d e n Keime E scho c o l i s i c h z e i g t , d i e s c h o n n a c h 32 Sek» A n s c h a l l u n g v e r n i c h t e t s i n d . A n d e re Keime i n O b e r f l ü c h e n w a s s e r g i n g e n u n t e r d i e s e n B e d i n g u n g e n i n e i n e r A n z a h l v o n f a s t 50% zu g r u n d e «
Aus d e n e b e n a n g e f ü h r t e n V e r s u c h e n e r g i b t s i c h d i e F o l g e r u n d , d a s s d i e ü l t r a s c h a l l w e l l e n b e i e i n e r F r e q u e n z v o n 4 3 2 K z / S e k « , e in e m W i r k u n g s f e l d v o n 1 - 3 W/cra und e i n e r W ir k u n g s d a u e r v o n m i n d e s t e n s 32 S e k u n d e n s i c h z u r D e s i n f e k t i o n v o n O b e r f l ü c h e n w a s s e r e i g n e n «
R y s . 1 . U r z ą d z e n i e do n a d ź w i ę k o w i a n i a b a d a n e j wody A - akw arium s z k l a n e z o l e j e m t r a n s f o r m a t o r o w y m , B ~ w i b r a t o r p i e z o k w a r c o w y , G - k i w e t a z z a w i e s i n ą d r o b n o u s t r o
jów l u b b a d a n ą wodą
R y s . 2 . K iw e t a do n a d ź w ię k o w a ń A - b ł o n a c e l u l o i d o w a , B - s z k ł o
Tabl. I
Wpływ ultradźwięków o częstotliwości 432 kc/sek i natężeniu pola 0,5-3 W/cm2 na czystą kulturę Escherichia coli
Ilość bakterii na na 1 ml roztworu fizjologicznego soli
R o z c i e ń c z e n i e I R o z c i e ń c z e n i e n R o z c i e ń c z e n i e IR R o z c i e ń c z e n i e IV ci
a0> Powtórzenie cS Powtórzenie CS Powtórzenie CS Powtórzenie cS
u§ 1 I □
S3oEs 'CA
1 I n
S3aufi ,tn
% I n
S3aoG 'CA
% I n
S3ufia %
£ 5
£ -g
cS " I l o ś ć b a k t e r i i p r z e d n a d ź w i ę k o w i e n i e m * ) a &
CS 21 16 18 100 138 129 133 100 1452 1492 1472 100 14760 15200 14980 100
U
I l o ś ć b a k t e r i i p o n a d ź w i ę k o w i e n i u
2 69 54 61 345 790 740 765 572,5 5400 5740 5570 360 22050 20900 21875 173
4 1 2 2 7,8 36 40 38 33 720 670 695 47 9800 8700 9150 62
8 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0,53 20 18 19 0,135
16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
32 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
64 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
128 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
*) p r ó b y k o n t r o l n e
Tabl. II
Wpływ ultradźwięków o częstotliwości 650 kc/sek i natężeniu pola 0, 5-3 W/cm2 na czystą kulturę Escherichia coli
Ilość bakterii na 1 ml roztworu fizjologicznego soli
.2a
*£ ¿ 3 2 §
»■S I Q
¿r a
R o z c i e ń c z e n i e I R o z c i e ń c z e n i e D R o z c i e ń c z e n i e IR R o z c i e ń c z e n i e IV Powtórzenie
średnia
%
Powtórzenie
średnia
%
Powtórzenie
średnia
%
Powtórzenie
średnia
I n I D I n I n %
€ »* 5 I l o ś ć b a k t e r i i p r z e d n a d ź w i ę k o w i e n i e m * ) a &
CO 17 14 16 100 164 151 158 100 1390 1460 1425 100 14580 14320 14450 100
tSJ
I l o ś ć b a k t e r i i p o n a d ź w i ę k o w i e n i u
2 7 5 6 37,5 72 69 70 45 450 500 475 33 3200 3800 3140 21
4 5 3 4 25 10 14 12 7,1 115 98 106 7,4 2700 2500 2600 17
8 0 0 0 0 2 1 1,5 0,9 49 56 43 3 1300 1250 1275 7
16 0 0 0 0 0 0 0 0 16 20 18 0,3 750 620 685 4,7
32 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 182 156 169 1,2
*) p r ó b y k o n t r o l n e
Tab l. DI
Wpływ ultradźwięków o częstotliwości 950 kc/sek i natężeniu pola 0, 5-3 W/cm2 na czystą kulturę Escherichia coli
Ilość bakterii na 1 ml roztworu fizjologicznego soli
ci R o z c i e ń c z e n i e I R o z c i e ń c z e n i e n R o z c i e ń c z e n i e m R o z c i e ń c z e n i e IV
osa Powtórzenie es Powtórzenie es Powtórzenie es Powtórzenie es
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I l o ś ć b a k t e r i i p r z e d n a d ź w i ę k o w i e n i e m * )
18 13 15,5 100 132 145 138,5 100 1480 1520 1500 100 157100 15150 15125 100
I l o ś ć b a k t e r i i p o n a d ź w i ę k o w i e n i u
2 10 9 9,5 61 98 102 100 72 929 970 949 63 12100 12450 12275 81
4 4 5 4,5 28 43 50 46,5 31 320 400 360 24 8200 8320 8260 48
16 1 0 0,5 3 7 3 5 3,6 18 21 19,5 1,3 31 40 35,5 0,2
32 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 1,5 0,1 5 3 4 0,02
*) p r ó b y k o n t r o l n e
