Реферат на тему «Деконтаминация»

Введение

Весной 1847 года в первой акушерской клинике Венской больницы от родильной горячки умирала почти каждая шестая женщина, а во второй клинике, где роды принимали акушерки, смертность была в несколько раз ниже. Молодой врач Игнац Земмельвейс заметил, что в первой клинике работают студенты, которые приходят к роженицам прямо из анатомического театра. Он велел всем мыть руки в растворе хлорной извести, и за несколько месяцев смертность упала примерно до одного-двух процентов.

Земмельвейс тогда ещё не знал о микробах, их роль доказали Пастер и Кох уже после его смерти. Но то, что он сделал, сегодня называют деконтаминацией, то есть удалением или обезвреживанием опасного загрязнения. Слово кажется редким и даже немного странным, однако за ним стоит целая область прикладной химии, без которой не обходятся ни больницы, ни лаборатории, ни армия, ни атомная энергетика.

Цель реферата в том, чтобы разобраться, что такое деконтаминация, какой она бывает и какие методы для неё применяют. В открытой части речь идёт о понятии и видах деконтаминации и об истории методов, во второй главе о сравнении методов и средств и о том, где они используются на практике.

Опорой послужили учебник неорганической химии Н. С. Ахметова, школьный учебник О. С. Габриеляна, методические указания МУ-287-113 Минздрава России и действующие санитарные правила СанПиН 3.3686-21, а историю Земмельвейса я брал из книги хирурга Шервина Нуланда. Виды деконтаминации сведены в таблицу, а режимы стерилизации показаны на рисунке.

Глава 1. Теоретические основы деконтаминации

1.1 Понятие и классификация деконтаминации

Деконтаминация в широком смысле означает освобождение предмета, поверхности, воды или воздуха от того, что делает их опасными. Опасность при этом бывает трёх родов: живая (бактерии, вирусы, грибы), химическая (ядовитые вещества) и радиоактивная. Под каждый род в русском языке есть своё отдельное слово, и путать их на экзамене по ОБЗР или химии не стоит.

Против микроорганизмов применяют дезинфекцию и стерилизацию. Разница между ними в том, насколько полно уничтожаются микробы: дезинфекция убивает большую часть болезнетворных организмов, а стерилизация уничтожает всё живое, включая споры бактерий, которые переносят и кипячение, и многие растворы. Хирургические инструменты поэтому стерилизуют, а пол в больничной палате дезинфицируют.

Удаление отравляющих и сильнодействующих ядовитых веществ называют дегазацией, хотя речь не обязательно о газах. Для этого используют растворы окислителей и щелочей, которые разрушают молекулу яда, например хлорсодержащие вещества или растворы на основе гидроксида натрия. Дегазация известна прежде всего по военной химии, но её применяют и при авариях на химических заводах, и при разливе, скажем, аммиака на железной дороге.

Удаление радиоактивных веществ называется дезактивацией, и важное отличие от остальных видов в том, что радиоактивность никаким химическим способом уничтожить нельзя, атомы распадаются со своей скоростью, и ускорить это реакцией не получится. Поэтому при дезактивации загрязнение не нейтрализуют, а переносят: смывают, снимают верхний слой почвы, собирают и захоранивают в специальных хранилищах.

Все виды деконтаминации удобно сопоставить в таблице 1. В ней указано, от чего избавляют, какими способами и где каждый вид встречается чаще всего.

Таблица 1 — Виды деконтаминации

По таблице видно, что только у дезактивации нет «химического» способа уничтожить опасность, и это главное, что отличает её от остальных. Все прочие виды как раз основаны на химических реакциях: окислении, свёртывании белков, разрушении клеточных мембран микробов.

Немного неожиданный пример химии дезинфекции есть в любой аптечке. Медицинский спирт обычно продают семидесятипроцентным, и это не экономия: раствор спирта в воде с концентрацией примерно от шестидесяти до восьмидесяти процентов убивает бактерии лучше чистого. Почти безводный спирт мгновенно сворачивает белки на поверхности клетки, образуя плотную корку, под которой микроб может уцелеть, а с водой спирт проникает глубже.

Ультрафиолетовые лампы, которые в школах и поликлиниках называют «кварцем», работают совсем иначе. Жёсткий ультрафиолет с длиной волны около 254 нанометров повреждает ДНК и РНК микробов, и те теряют способность размножаться. Включать такие лампы можно только в пустом помещении, потому что для глаз и кожи человека это излучение тоже опасно, и после «кварцевания» комнату проветривают от озона.

1.2 История развития методов деконтаминации

Земмельвейс, о котором шла речь во введении, при жизни так и не добился признания. Коллеги в Вене обиделись на мысль, что это они сами переносят смерть на руках, и его теорию высмеивали. Умер он в 1865 году в психиатрической лечебнице, по иронии судьбы, по всей видимости, от заражения крови.

Через два года после его смерти, в 1867-м, английский хирург Джозеф Листер опубликовал работу об антисептике. Прочитав статьи Пастера о брожении и гниении, он начал обрабатывать раны, повязки и инструменты раствором карболовой кислоты, то есть фенола, и смертность после ампутаций в его отделении заметно снизилась. Листера, в отличие от Земмельвейса, при жизни успели признать, он стал бароном и президентом Королевского общества.

Следующий шаг сделали химики и инженеры. В 1879 году ученик Пастера Шарль Шамберлан сконструировал автоклав, герметичный котёл, в котором вода кипит под давлением при температуре выше ста градусов. Пар под давлением убивает даже споры бактерий, и с тех пор автоклав остаётся главным прибором стерилизации в больницах и лабораториях всего мира.

В современной России режимы стерилизации записаны в методических указаниях МУ-287-113 1998 года. Паром под давлением стерилизуют при 132 градусах 20 минут или при 120 градусах 45 минут, а сухим горячим воздухом, в так называемом сухожаровом шкафу, при 180 градусах 60 минут или при 160 градусах 150 минут. Эти режимы показаны на рисунке 1.

По рисунку хорошо видно, почему в больницах предпочитают пар. Влажный горячий пар проникает в материал и сворачивает белки микробов гораздо быстрее, чем сухой воздух той же температуры, так что при меньшем нагреве времени нужно в разы меньше. Сухой жар, однако, удобен для стекла и металла, которые нельзя мочить, и поэтому оба способа живут рядом.

Обычная домашняя кухня объясняет, зачем нужны температуры выше ста градусов. Кипячение убивает большинство бактерий, но споры возбудителя ботулизма его переживают, и поэтому плохо простерилизованные домашние консервы, особенно грибные, до сих пор остаются одной из причин тяжёлых отравлений. На консервных заводах банки по той же причине прогревают в автоклавах под давлением, а не просто в кипящей воде.

В 2020 году, во время пандемии коронавируса, дезинфекция вдруг стала делом, которое видели все. В Москве по ночам обрабатывали поручни эскалаторов и вагоны метро, в подъездах протирали дверные ручки и кнопки лифтов, а у входа в каждый магазин стоял дозатор с антисептиком. Тогда же многие впервые прочитали на этикетке, сколько процентов спирта должно быть в средстве для рук, чтобы оно работало.

Дезактивация как отдельная задача появилась в XX веке, вместе с атомным оружием и атомной энергетикой. Самым масштабным её примером стала ликвидация последствий аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году, когда сотни тысяч человек мыли улицы и крыши, снимали заражённую почву, хоронили технику и даже целые деревни. Опыт этой работы во многом лёг в основу нынешних правил радиационной безопасности.

Во второй главе методы и средства деконтаминации сравниваются между собой, а также разбирается, какие из них считаются самыми надёжными и где их применяют в обычной жизни, от школьной столовой до станции метро.