Санитарная микробиология воды
Санитарная микробиология воды. Микрофлора воды. Источники поступления заносных микробов в воду. Механизмы самоочищения воды. Вода как фактор передачи возбудителей инфекционных болезней. Методы определения микроорганизмов в воде. Способы обеззараживания питьевой воды.
Санитарная микробиология воды l l l Вода является естественной средой обитания разнообразных микроорганизмов; в пресных и солёных водах выделяют представителей всех таксономических групп бактерий, а также различных простейших, грибы и водоросли. Совокупность всех водных микроорганизмов известна как микробиальный планктон.
Происхождение воды l l пресные поверхностные (проточные воды рек, ручьёв и стоячие озёр, прудов или водохранилищ), подземные (почвенные, грунтовые, артезианские), атмосферные (дождь, снег), солёные (морские и озёрные) воды.
По характеру пользования выделяют: l l l питьевую воду (централизованного и местного водоснабжения; с забором из открытых водоёмов или подземных источников), воду плавательных бассейнов, лёд медицинский и хозяйственный.
Сточные воды l l l хозяйственно-фекальные, промышленные, смешанные (хозяйственно-фекальные и промышленные, талые и ливневые, микрофлора которых загрязняет природные воды).
Микрофлору водоёмов образуют 2 группы микроорганизмов: l аутохтонные (или водные) микроорганизмы, l аллохтонные (попадающие извне при загрязнении из различных источников) микроорганизмы.
Аутохтонная микрофлора — совокупность микроорганизмов, постоянно живущих и размножающихся в воде. Как правило, микробный состав воды напоминает микрофлору почвы, с которой вода соприкасается. То есть большинство водных микроорганизмов также является распространёнными обитателями почв.
По физиологическим свойствам аутохтонную микрофлору воды подразделяют на группы: l l 1. Протеолитические аэробы (Micrococcus candicans, M. roseus, Sarcina lutea, Bacterium aquatilis communis, Pseudomonas fluorescens, различные вида Proteus и Leptospira) – они расщепляют органические вещества в аэробных условиях. 2. Споровые анаэробы – возбудители процессов брожения и гниения (Bacillus cereus, В. mycoides, Chromobacterium violaceum, виды Clostridium) 3. Сапрофитные иловые бактерии, разлагающие мочевину и аммиак. 4. Сапрфиты, усваивающие неорганический азот (актиномицеты, некоторые грибы).
На количественный и качественный состав микрофлоры воды открытых водоемов влияют многие факторы: l l l l Обилие и постоянство источников загрязнения, Особенности водоемов, характер почвы, физико-химические свойства воды, температура воды, время года и метеоусловия, географическое расположение водоемов, состав биоценоза, присутствие в воде питательных веществ.
Антропогенное действие на микрофлору воды: l l В качественном и количественном составе микрофлоры воды происходят глубокие изменения в результате деятельности человека. В поверхностных водоемах РБ определяется более 50 химических и гидробиологических показателей загрязнения. В подземных водах немного меньше. Большинство рек РБ относится к категории умеренно-загрязненных. В последние годы почти повсеместно приостановлено ухудшение качества воды, что обусловлено снижением сброса загрязняющих веществ в составе сточных вод (спад производства).
l l Самая грязная река (5 класс качества воды – всего 7) Свислочь ниже выпуска сточных вод Минской станции аэрации. Причина – перегрузка городских очистных сооружений, принимает не только бытовые, но и сточные воды промышленных предприятий. Основная причина загрязнения поверхностных вод – выпуск сточных вод (в том числе нормативноочищенных). Концентрация загрязняющих веществ в природных водах иногда выше концентрации этих же веществ в сточных (нефтепродукты) из-за поверхностных стоков с животноводческих комплексов, стоянок автотранспорта, дорог.
Подземные воды наиболее загрязнены: l в черте населенных пунктов, l в районе очистных сооружений, полей фильтрации, свалок, животноводческих комплексов, птицефабрик, складов удобрений и ядохимикатов.
l l Высокая антропогенная нагрузка на почвы, поверхностные воды, ведет к ухудшению количественного и качественного состава аутохтонной микрофлоры воды и замедлению процессов самоочищения. Повышается количество возбудителей инфекций, попадающих в поверхностные и подземные воды и снижается скорость их отмирания.
В воду могут поступать возбудители более 300 различных инфекций. l l l Возбудители кишечных инфекций чаще вносятся в воду с хозяйственно-бытовыми сточными водами, ливневыми, талыми, при купании людей и животных, с выделениями и трупами животных. Для большинства возбудителей инфекций человека вода является временным местом переживания. Продолжительность их сохранения в воде колеблется в широких пределах – днимесяцы.
Факторы, влияющие на сохранение патогенных микроорганизмов в воде: l l l Вид микроорганизма, Исходное количество микроорганизмов, Физико-химические факторы, время года, погодные условия и т. д.
l l l Некоторые ОПМ и УПМ могут размножаться в воде открытых водоемов – холерный вибрион, клебсиелла пневмонии, синегнойная палочка. В мире в год около 500 млн. человек болеют ОКИ, в т. ч. около 1 млн. – умирает, а ведущий фактор передачи – вода. Заражение может происходить при использовании загрязненной воды для: питья и приготовления пищи, при купании и в целях личной гигиены (20% всех ОКИ – в результате купания)
Характеристика водных патогенных микроорганизмов (по данным ВОЗ) Опасность для здоровья Персистентность в воде Устойчивость к хлору Отн. инфицирующая доза Животное носитель Campylobacter jejuni, coli Высокая Средняя Низкая Средняя Да Escherichia coli (патогенные) Высокая Средняя Низкая Высокая Да Salmonella typhi Высокая Средняя Низкая Высокая Нет Salmonella (non typhi) Высокая Длительная Низкая Высокая Да Shigella spp. Высокая Кратковременная Низкая Средняя нет Vibrio cholerae Высокая Кратковременная Низкая Высокая да Yersinia enterolitica Высокая Длительная Низкая Высокая да P. aeruginosa Средняя Может размножаться Средняя Высокая нет Aeromonas spp. Средняя Может размножаться Низкая Высокая нет Патогенный микроорганизм
Характеристика водных патогенных микроорганизмов (по данным ВОЗ) Опасность для здоровья Персистентность в воде Устойчивост ь к хлору Отн. инфицирую щая доза Животное носитель Аденовирусы Высокая ? Средняя Низкая Нет Энтеровирусы Высокая Длительная Средняя Низкая Нет Гепатит A Высокая ? Средняя Низкая Нет Гепатит Е Высокая ? ? Низкая Нет Норволк-вирус Высокая ? ? Низкая Нет Ротавирус Высокая ? ? Средняя Нет (? ) ? ? Низкая Патогенный вирус Мелкие круглые вирусы
Характеристика водных патогенных микроорганизмов (по данным ВОЗ) Опасность для здоровья Персистентность в воде Entamoeba histolytica Высокая Средняя Giardia intestinalis Высокая Длительная Cryptosporidium parvum Высокая Dracunculus medinensis Высокая Патогенный организм Устойчивость к хлору Отн. инфицирую щая доза Животное носитель Низкая Нет Высокая Низкая Да Средняя Низкая Да Высокая
Биологическое загрязнение водоёмов l l Воды поверхностных водоёмов открыты для всех видов контаминации. Со сточными, ливневыми, талыми водами в водоёмы попадают многие виды микроорганизмов, резко изменяющих микробный биоценоз и санитарный режим.
Пути микробного загрязнения: l 1. Основной путь микробного загрязнения — попадание неочищенных городских отходов и сточных вод.
Микрофлора сточных вод l l обитатели кишечника человека и животных, включая представителей нормальной и условно-патогенной флоры патогенные виды (возбудители кишечных инфекций, туляремии, иерсиниозов, лептоспироза, вирусы полиомиелита, гепатита и др. ).
Пути микробного загрязнения: l 2. При купании людей, скота, стирке и полоскании белья. В воде бассейнов можно обнаружить БГКП, энтерококк, стафилококк, нейссерии, пигментообразующие и споровые бактерии, грибы и другие микроорганизмы. При купании бактерионосителей в воду могут попадать сальмонеллы и шигеллы.
l Вода не является благоприятной средой для размножения патогенных микроорганизмов, для которых биотопы — организм человека или животных.
Самоочищение водоёмов l l Освобождение от контаминирующих микроорганизмов наблюдают после органического загрязнения водоёмов, но не в чистой воде. Основным фактором очистки является конкурентная активация сапрофитной микрофлоры, что приводит к быстрому разложению органических веществ, уменьшению численности бактерий различных видов, особенно фекального происхождения. Способность к самоочищению обусловлена присутствием в воде постоянных видов микроорганизмов, входящих в конкретный биоценоз. Количественные и качественные соотношения в биоценозах нестойки и изменяются под действием различных факторов, т. е. меняются по сапробности.
Сапробность l l Термин «сапробность» (греч. sapros — гнилой) обозначает комплекс особенностей водоёма, в том числе состав и количество микроорганизмов в воде, содержащей органические и неорганические вещества в определённых концентрациях. Процессы самоочищения воды в водоёмах происходят последовательно и непрерывно, с постепенной сменой биоценозов.
Различают полисапробные, мезосапробные и олигосапробные зоны l l l 1. Полисапробные зоны (зоны сильного загрязнения). Содержат большое количество легко разлагающихся органических веществ и почти полностью лишены кислорода. Микробный биоценоз подобных зон особенно обилен, но видовой состав ограничен анаэробными бактериями, грибами, актиномицетами. Количество бактерий в 1 мл воды в полисапробной зоне достигает миллиона и более.
l l l 2. Мезосапробные зоны (зоны умеренного загрязнения). Характеризуются доминированием окислительных и нитрификационных процессов. Качественный состав микробов разнообразен. В основном это нитрифицирующие, облигатно аэробные бактерии, также виды Clostridium, Pseudomonas, Mycobacterium, Flavobacterium, Streptomyces, Candida и др. Общее количество микроорганизмов сотни тысяч в 1 мл.
l l 3. Олигосапробные зоны (зоны чистой воды). Характеризуются окончившимся процессом самоочищения, небольшим содержанием органических соединений и окончанием процесса минерализации. Вода отличается высокой степенью чистоты. Количество бактерий от 10 до 1000 в 1 мл воды. Патогенные микроорганизмы, попадающие в водоёмы, достаточно обильны в полисапробных зонах, постепенно отмирают в мезосапробных и практически не обнаруживаются в олигосапробных зонах.
Принципы биологической очистки сточных вод l l Наибольшее количество микроорганизмов содержится хозяйственно-фекальных сточных водах, а также поступающих с животноводческих комплексов и мясокомбинатов и т. д. От 1 человека в сутки в канализационную сеть поступает 1000 миллиардов бактерий, в том числе 109 кишечных палочек.
Очистка сточных вод l l l Очистка сточных вод производится биологическим методом – за счет жизнедеятельности микробов. Выделяют 2 фазы биологической очистки: Сорбционная – в основе – физико-химические процессы, в результате которых растворенные химические вещества адсорбируются на поверхности микробной клетки. Окислительно-восстановительная – органические вещества окисляются, затем превращаются в минеральные, в результате нитрификации органические вещества превращаются в воду и углекислый газ.
Очистка сточных вод происходит : l l 1. В почве - Поля фильтрации или поля орошения – вода проходит через слой почвы – органические вещества и микробы адсорбируются на комочках почвы и подвергаются минерализации. После очистки вода поступает в дренажные системы, затем в водоемы. 2. На специальных сооружениях – Аэротенках – очищение идет с использованием биологическиактивного ила, состоящего из массы сапрофитов. Для контроля эффективности очистки и обеззараживания сточных вод проводятся санитарно -бактериологические исследования
ПИТЬЕВАЯ ВОДА. Используются различные категории питьевой воды: l l родниковая, колодезная, артезианская, водопроводная.
Категории питьевой воды: l l Колодезная вода собирается из неглубоких водоносных слоев и часто содержит много МО, в т. ч. патогенных, особенно при нарушении постройки и эксплуатации колодца. Родниковая вода чище, но может загрязняться в месте выхода на поверхность земли. Артезианская вода содержит мало МО, может загрязняться при неправильном оборудовании скважины и погрешностях ее эксплуатации. Наиболее высокие требования предъявляют к водопроводной воде, т. к. ее получают большинство водопотребителей.
Очистка и обеззараживание питьевой воды: l l Чаще водопроводную воду получают из открытых водоемов и поэтому подвергают предварительной очистке: Добавление коагулянтов – освобождение от взвешенных частиц и микроорганизмов. Фильтрация через песчано-гравийные фильтры, на которых образуется биологическая пленка, задерживающая большинство МО, Обеззараживание воды добавлением хлора, озонирование и др. методы.
Санитарно-микробиологическое исследование воды: l При санитарно-микробиологическом исследовании воды пытаются определить ОМЧ, БГКП, Е. coli, энтерококки, стафилококки и патогенные микроорганизмы (сальмонеллы, холерные вибрионы, лептоспиры, шигеллы и энтеровирусы).
Оценка санитарного состояния водоемов: l В последние годы разработаны и предложены дополнительные критерии оценки санитарного состояния водоёмов, в которые включены показатели титра энтерококков, перфрингенс-титр и индекс бактериофагов.
Оценка санитарного состояния водоемов: l 1. В контроль за поверхностными водоёмами входят исследование и заключение о возможности использовать водоём (для питьевых, хозяйственных или других нужд), выяснение причин фекального загрязнения, определение способности водоёма к самоочищению
Оценка санитарного состояния водоемов: l l 2. Основная задача санитарномикробиологического исследования сточных вод — проверка эффективности очистки и обеззараживания сточных вод и их осадков, включая правильность эксплуатации всех очистных сооружений. 3. Все санитарно-микробиологические исследования воды регламентируют соответствуют ГОСТ.
Санитарно-бактериологическое исследование Цели исследования: l определение состава и свойств воды по показателям, регламентированным в нормативных документах (НД); l идентификация источников загрязнения водного объекта; l установление программы исследований; l принятие корректирующих мер.
Основания для санитарномикробиологических исследований воды: l l l l а. Выбор источника централизованного хозяйственнопитьевого водоснабжения и периодический контроль за ним. б. Контроль эффективности обеззараживания питьевой воды централизованного водоснабжения в. Наблюдение за подземными источниками централизованного водоснабжения (артезианские скважины, почвенные воды и т. д. ). г. Определение состояния и степени пригодности воды источников индивидуального водопользования (колодцев, родников и т. д. ). д. Наблюдение за санитарно-эпидемиологическим состоянием воды открытых водоёмов. е. Контроль эффективности обеззараживания воды плавательных бассейнов. ж. Проверка качества и степени очистки сточных вод. з. Расследование водных вспышек инфекционных болезней.
Показатели качества питьевой воды: l l l Питьевая вода считается хорошего качества, если общее количество бактерий в 1 мл — не более 50 колониеобразующих единиц (КОЕ); сомнительной — свыше 50 КОЕ. Количество микроорганизмов в придонном слое ила озер и рек варьирует в пределах от 100 до 400 млн клеток на 1 г. При санитарно-микробиологическом контроле качества воды в международной лабораторной практике при массовом скрининге используют косвенные методы, позволяющие качественно оценивать степень фекального загрязнения воды, указывающую на реальный риск возникновения заболеваний.
Безопасность воды в эпидемиологическом отношении определяется ее соответствием нормативам по следующим индикаторным показателям для: l l l питьевой воды централизованного водоснабжения — термотолерантным колиформным бактериям, общим колиформным бактериям, общему микробному числу, колифагам, спорам сульфитредуцирующих клостридий; питьевой воды нецентрализованного водоснабжения — числу бактерий группы кишечных палочек; воды объектов питьевого, хозяйственнобытового и рекреационного водопользования — термотолерантным колиформным бактериям, общим колиформным бактериям, колифагам, отсутствию возбудителей кишечных инфекций;
Безопасность воды в эпидемиологическом отношении определяется ее соответствием нормативам по следующим индикаторным показателям для: l l l воды источников централизованного хозяйственнопитьевого водоснабжения — общим колиформным бактериям, колифагам; воды бассейнов — общим колиформным бактериям, колифагам, термотолерантным колиформным бактериям, синегнойной палочке, золотистому стафилококку, отсутствию возбудителей кишечных инфекций; сточных вод (хозяйственно-фекальных, промышленных, смешанных, талых и ливневых) — общим колиформным бактериям, термотолерантным колиформным бактериям, колифагам, фекальным стрептококкам, патогенным микроорганизмам.
Основные методы обнаружения и количественного определения индикаторных бактерий в воде используются : l l 1) Метод мембранных фильтров, при котором определенные объемы воды фильтруются через мембранный фильтр, задерживающий бактерии на своей поверхности, и выращивают посевы на дифференциальной плотной питательной среде с последующей идентификацией бактерий по культуральным и биохимическим свойствам. Для мембранной фильтрации под вакуумом используются микрофильтрационные установки с диаметром фильтрующей поверхности 35 или 47 мм и вакуумным насосом для создания разрежения 0, 5— 1, 0 атм. ;
Основные методы обнаружения и количественного определения индикаторных бактерий в воде используются : l 2. Титрационный метод, основанный на накоплении бактерий после посева установленного объема воды в жидкую питательную среду с последующим пересевом на дифференциальную плотную питательную среду и идентификацией бактерий по культуральным и биохимическим свойствам;
Основные методы обнаружения и количественного определения индикаторных бактерий в воде используются : l l 3. Метод прямого обнаружения — исследование нормируемого объема воды путем прямого посева на плотные питательные среды. Для обеспечения сопоставимости результатов необходимо всегда использовать один и тот же выбранный метод. Арбитражным методом при оценке качества питьевой воды является метод мембранной фильтрации.
Основные нормативные правовые акты l l Закон Республики Беларусь «О санитарноэпидемическом благополучии населения» (от 23. 11. 93 № 2583 -XI в ред. от 23. 05. 2000 № 397 -3, от 29. 06. 03 № 217 -3); Закон Республики Беларусь «О питьевом водоснабжении» (от 24. 06. 99 № 271 -3); Постановление Совета Министров Республики Беларусь «Об утверждении Положения о системе социально-гигиенического мониторинга» (от 27. 01. 04 № 82); Сан. Пи. Н 10 -124 РБ 99 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» .
Методы очистки и обеззараживания питьевой воды l l Критерии выбора методов очистки и обеззараживания питьевой воды: 1. Обеспечение качества и безопасности, достигнутых в результате очистки и обеззараживания питьевой воды, для населения: l Критерием качества и безопасности питьевой воды для населения является соответствие национальным стандартам, установленным Санитарными нормами и правилами 10 -124 РБ 99 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» . l Расчетный риск загрязнения питьевой воды различными химическими и биологическими веществами должен определяться как «приемлемый» . l В воде должны отсутствовать патогенные для человека микроорганизмы.
2. Характеристика химического и микробиологического загрязнения исходной воды, используемой в питьевом водоснабжении: Уровень химического и микробиологического загрязнения питьевой воды должен соответствовать требованиям Сан. Пи. Н 2. 12 -33. 2005 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод от загрязнения» , ГН 2. 1. 5. 10 -21 -2003 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде объектов хозяйственно-питьевого и культурнобытового водопользования» , ГН 2. 1. 5. 10 -20 -2003 «Ориентировочно допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования» , ГН 2. 1. 5. 10 -29 -2003 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования» . Спектр микробного загрязнения исходной воды, включая вегетативные формы, споровые формы бактерий, вирусы, простейшие, микроскопические водоросли и грибки является основным критерием выбора метода очистки и обеззараживания воды. Наличие химического загрязнения воды снижает эффективность очистки и обеззараживания исходной воды; для определения метода обеззараживания и очистки при выраженном химическом (органическом и неорганическом) загрязнении необходимо проведение дополнительных аналитических и экспериментальных (модельных) исследований.
3. Протяженность и состояние водоразводящих путей: Водоразводящие пути могут быть источником вторичного загрязнения питьевой воды, в связи с чем при наличии продолжительных водоразводящих путей необходимо доведение обеззараживающего агента до конечного потребителя.
4. Экономическая и социально-экономическая целесообразность: Затраты на водоподготовку и доставку воды потребителю должны быть соизмеримы с возможностями оплаты и социальными выгодами (снижение заболеваемости, доверие потребителя производителям питьевой воды и надзорным органам), получаемыми в результате обеспечения качественной и безопасной питьевой водой.
5. Расположение предприятий водоподготовки по отношению к населенному пункту: Предприятие водоподготовки не должно быть источником загрязнения окружающей среды. Предприятие водоподготовки не должно создавать угрозу последствий техногенных катастроф для населения.
6. Наличие возможностей ведения мониторинга качества и безопасности питьевой воды: Органы ведомственного контроля качества и безопасности питьевой воды и надзорные органы должны иметь необходимые условия для ведения мониторинговых наблюдений за показателями качества и безопасности питьевой воды применении выбранных методов очистки и обеззараживания питьевой воды, включая контроль соединений, образующихся в результате водоподготовки.
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ 1. Хлорирование l Хлорирование воды — один из наиболее распространенных методов обеззараживания воды, применяемый на водопроводных станциях. l При этом производится обработка воды различными химическими соединениями, выделяющими при разложении активный хлор; наиболее распространенным способом является применение газообразного хлора, хлорной извести (гипохлорита натрия), диоксида хлора; каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки.
Обеззараживание газообразным хлором l l l Преимущества: - высокая обеззараживающая способность; - сохранение обеззараживающей способности в водоразводящих путях; - возможность контроля эффективности обеззараживания по наличию остаточного хлора; - наиболее доступный экономически (наиболее дешевый) способ; - легкость дозирования дезинфицирующего агента.
l l l l l Недостатки хлорирования воды: - способность хлора вступать в реакцию замещения - токсичные соединения, (хлорфенолы), вызывающие нарушение здоровья (хлороформ и другие хлорсодержащие соединения); - невозможность уничтожения хлором спорообразующих бактерий; - сильное коррозионное воздействие, - при недостаточном окислении воды некоторые вещества в ней переходят в соединения, придающие воде запах, привкус или окраску, а иногда и более токсичные; - работы, связанные с хлорированием, требуют большой точности и постоянного лабораторного контроля над состоянием хлорпоглощаемости воды и остаточным хлором в ванне бассейна; - работа с хлором требует соблюдения правил безопасности на рабочих местах; - наличие в воде значительного количества органических и минеральных примесей требует повышенных доз хлора, что усугубляет негативные последствия хлорирования; - хлор является сильнодействующим ядовитым веществом и подлежит особому контролю при транспортировке и эксплуатации для предотвращения возможных последствий техногенных катастроф.
l Обеззараживание гипохлоритом натрия (кальция), хлорной известью Преимущества: l - обладает средней обеззараживающей способностью; l - наиболее дешевый и простой в применении; l - безопасен как возможный источник техногенных катастроф. Недостатки: l - меньшие окислительные и бактерицидные свойства по сравнению с хлором, диоксидом хлора, озоном и УФ-излучением; l - образование токсичных соединений; l - меньшая остаточная обеззараживающая способность в водоразводящих путях; l - необходимость наличия дополнительного оборудования для подготовки смесей.
Обеззараживание диоксидом хлора Преимущества: l - сильное дезинфицирующее действие, практически не зависящее от значений p. H воды и присутствия в воде аммиака и прочих соединений азота; l - сильное действие на споры, вирусы и водоросли; l - длительно сохраняющийся бактерицидный эффект (до 7 сут) в водораспределительных системах и, как следствие, удаление микробиологических отложений в системе распределения воды; l - не образуются токсичные тригалогенметаны; l - практически не образуются неудаляемые органические галогены; l - не образуются хлорфенолы; l - не происходит реакция диоксида хлора с аммонием и другими соединениями азота; l - отсутствие хлорного привкуса и запаха в обработанной воде; l - окисление органических соединений, а также марганца и железа; l - улучшение флокуляции необработанной сырой воды; l - умягчение воды. Недостатки: l - технические сложности при необходимости обработки больших объемов воды; l - необходимость мониторинга диоксида хлора в питьевой воде; l - отсутствие эпидемиологических исследований о возможных последствиях для здоровья в отдаленный период.
Озонирование высокотехнологический и наиболее эффективный способ обеззараживания питьевой воды. l Преимущества: l - уничтожение бактерий, спор и вирусов (самый сильный среди применяемых дезинфектантов); значительно превышает действие хлора и других обеззараживающих веществ; l - под действием озона одновременно с обеззараживанием происходит обесцвечивание воды, улучшаются ее органолептические свойства; l - озон не изменяет натуральные свойства воды, так как его избыток через несколько минут превращается в кислород и поэтому остаточный озон не вызывает отрицательного действия на организм человека; l - неспособность, в отличие от хлора, к реакциям замещения; не приводит к образованию тригалогенметанов; l - быстрое разложение, даже при некоторой передозировке остаточные количества его не могут быть велики и не требуют устранения; l - при озонировании в воду не вносятся посторонние вредно действующие вещества и не происходит сколько-нибудь заметных изменений минерального состава воды и ее р. Н; l - в отличие от хлорирования для озонирования не требуются постоянные подвоз и подпитка расходным материалом, так кислород, необходимый для озонирования, всегда имеется в составе окружающего воздуха; l - отсутствие возможности техногенных катастроф. l Недостатки: l - озонирование не обладает длительным эффектом «последействия» , озон сохраняется в воде всего 30– 40 мин; l - озон способен переводить трудно окисляемые органические соединения в разряд легко окисляемых, чем создает благоприятные условия для развития микроорганизмов; l - озон при окислении органических соединений способен присоединять к ним атом кислорода, в результате могут образовываться такие загрязняющие вещества, как альдегиды, кетоны и др.
Комбинированное применение хлорирования и озонирования Преимущества: l - высокая обеззараживающая способность; l - дезодорирование воды; l - высокая остаточная обеззараживающая способность в водоразводящей сети. Недостатки: l - создание условий, способствующих образованию высокотоксичных хлорсодержащих соединений; l - неоправданное повышение стоимости водоподготовки и обеззараживания воды.
Применение биоцидных препаратов Преимущества: l - высокий обеззараживающий потенциал и широкий спектр биоцидного действия (бактери-, вирули-, фунги-, споро-, алгицидная активность); l - высокая эффективность биоцидного действия в диапазоне температур от 0 до 30 °С при р. Н 6– 9; l - совместимость с другими реагентами, используемыми сегодня в технологии обработки воды, возможность применения в существующих технологических схемах водоподготовки без существенной реконструкции очистных сооружений; l - безопасность при хранении, транспортировке и применении в технологических процессах водоподготовки; l - низкая токсичность для людей, тепло- и холоднокровных животных; l - экологическая безопасность для окружающей среды (полное отсутствие токсичных хлорсодержащих соединений как легко летучих, так и l стойких); l - полное биоразложение на нетоксичные продукты и отсутствие коррозионной активности; l - высокая и длительно сохраняющаяся обеззараживающая способность в водоразводящих путях; l - отсутствие реакций образования токсичных соединений в процессе водоподготовки; l - неизменность качества питьевой воды; l - отсутствие возможности техногенных катастроф; l - отсутствие необходимости создания специальных условий труда. Недостатки: l - высокая стоимость; l - недостаточность эпидемиологических данных по отдаленным эффектам воздействия.
Обеззараживание ультрафиолетовым облучением Преимущества: l - высокая обеззараживающая способность (вегетативные формы, вирусы, споры); l - неизменность физических, химических свойств и вкусовых качеств l - простота оборудования и возможность применения в бытовых комплексах водоподготовки; l - сокращение времени технологических процессов. Недостатки: l - отсутствие остаточной обеззараживающей способности в разводящей l - жесткие требования к качеству исходной воды (общее содержание железа — не более 0, 3 мг/л, марганца — 0, 1 мг/л; содержание сероводорода — не более 0, 05 мг/л; мутность — не более 2 мг/л по каолину; цветность — не более 35 град); l - применение оборудования с применением ртутных ламп; l - необходимость контроля отсутствия проникновения УФ-излучения в окружающую среду; l - сложность и высокая стоимость метода при обеззараживании больших объемов воды.
Методы дополнительной очистки питьевой воды при обеззараживании хлорсодержащими препаратами 1. Применение фильтрующих материалов в бытовых условиях Фильтры, изготовленные с применением «трековых» мембран и других мембранных фильтров Преимущества (в зависимости от размеров фильтрующих пор): l - уменьшают концентрацию тяжелых металлов, пестицидов, радионуклидов, других вредных примесей, болезнетворных бактерий, сохраняя при этом в воде все важные для здоровья микроэлементы; эффективность задержания тяжелых металлов, фосфорорганических пестицидов, нафтенов и хлорсодержащих соединений составляет от 80 до 100%; l - нет необходимости восстановления и регенерации фильтра, поскольку поверхность трековой мембраны гладкая, что дает возможность простого смыва задержанных на поверхности фильтра веществ; l - простота конструкции. Недостатки: l - относительно малая производительность; l - стоимость фильтра.
2. Фильтры, изготовленные с применением адсорбционных материалов (активированный уголь в виде гранул, углеграфитовых волокон или углеграфитовых тканей) Преимущества: l - высокоэффективная очистка воды от свободного хлора (после хлорирования воды), большинства видов органических соединений, коллоидных частиц (гидроокись железа, гуминовые кислоты и др. ); практически не удаляют из воды катионы и анионы неорганических веществ; l - наиболее проверенные, простые, надежные и эффективные устройства для очистки воды от указанных загрязнений при своевременной замене и очистке фильтра; Недостатки: l - плохо задерживают неорганические ионы l - плохо задерживают микроорганизмы, т. е. не обеспечивают обеззараживание воды; для некоторых видов микроорганизмов такой сорбент является питательной средой, когда нет протока воды (например, ночью), фильтр не работает, и происходит размножение микроорганизмов, а их количество в очищенной воде после фильтра может оказаться даже больше, чем в воде, поступающей на фильтрацию; это не имеет значения при предварительном обеззараживании воды хлором; l - практически невозможны восстановление и регенерация в бытовых условиях; l - трудно определить срок замены адсорбционных фильтров, так как для этого необходимо периодически проводить анализ исходной и очищенной воды.
3. Применение картриджных систем фильтрации Преимущества: l - удаление из воды взвешенных частиц размером более 5 мкм (ржавчина, глина, песок и др. ); l - очистка воды от солей жесткости и тяжелых металлов с использованием ионообменных смол, сорбентов или их смесей, полученных промышленным путем или в результате измельчения природного материала (например, шунгита); l - снижение содержания хлора и органических веществ, которое осуществляют с помощью активированного угля в виде гранул, волокон или ткани и одновременное с этим обеззараживание воды ионами серебра или фторирование воды; l - финишная очистка воды от частиц смолы и угля с использованием сеток. l - в некоторых устройствах — намагничивание очищенной воды или обогащение воды кислородом, или минеральными компонентами (обычно без указания этих компонентов); l - компактность систем. Недостатки: l - сложно или невозможно определить, когда исчерпался ресурс работы картриджа; l - использование ионов серебра для очистки воды может оказать вредное влияние на здоровье человека при высоком содержании этих ионов или не обеспечить бактериологическую очистку воды при низком содержании ионов серебра; l - в случае, когда картриджные фильтры действительно полностью удаляют из воды соли жесткости, это может негативно сказаться на здоровье человека при длительном употреблении такой воды.
Применение альтернативных методов очистки воды при централизованном водоснабжении 1. Коагуляция с последующим фильтрованием через песчаный фильтр Преимущества: l - простота технологического процесса; l - доступность и невысокая стоимость фильтрующего материала. Недостатки: l - отсутствие эффективности очистки в отношении хлорсодержащих соединений, в том числе активного хлора, хлороформа.
2. Коагуляция с последующим фильтрованием через угольный фильтр Преимущества: l - полное удаление полихлорированных бифенилов и диоксинов; l - выраженное снижение содержания активного хлора и хлороформа. Недостатки: l - неполное удаление летучих хлорорганических соединений; l - высокая стоимость процесса; l - сложность регенерации фильтрующего материала.
3. Углевание порошковым или гранулированным углем с последующей коагуляцией и фильтрованием через песчаные фильтры Преимущества: l - полное удаление полихлорированных бифенилов и диоксинов; Недостатки: l - неэффективность в отношении удаления летучих хлорорганических соединений (хлороформ); l - увеличение числа стадий технологического процесса водоподготовки и повышение стоимости водоподготовки.
4. Фильтрование через углеволокнистые фильтры Преимущества: l - полное удаление полихлорированных бифенилов, диоксинов, высокая эффективность очистки от летучих органических соединений. l Недостатки: l - высокая стоимость водоподготовки.
Прибор для подсчета колоний микроорганизмов
Пробы воды на заданной глубине в озерах или водохранилищах отбирают с помощью батометров, представляющих собой металлический каркас с массивным свинцовым дном-грузилом
Скачать презентацию Санитарная микробиология воды Санитарная микробиология воды Микрофлора
3 Сан вода.ppt