Реализация обеззараживания, дезинфекция воды при помощи ультрафиолетового излучения и перекисью водорода (Н202 ) для инактивации микроорганизмов.
Компания по водоснабжению N.V, PWN (Северная Голландия) намеревается заменить на одном из предприятий обеззараживания питьевой воды хлорирование до точки перелома на более производительный процесс. При этом преследуются следующие цели: ограничение образования побочных продуктов в процессе дезинфекции воды, повышение степени инактивации болезнетворных микроорганизмов, создание множественных барьеров для регулирования органических загрязняющих веществ.
Было проведено исследование, которое продемонстрировало возможность обеззараживания воды при помощи ультрафиолетового излучения совместно с перекисью водорода Н202 (обработки ультрафиолета / перекисью водорода Н202) для первичной дезинфекции воды и регулирования содержания пестицидов при непосредственной обработке поверхностной воды. В задачу настоящего этапа модернизации входит решение проблем, связанных с образованием животных продуктов и необходимостью создания барьеров для болезнетворных микроорганизмов, таких как протоза, а также барьеров для микроскопических загрязнителей, например, пестицидов. В усовершенствованных методах технологии обеззараживания воды (ультрафиолет / перекисью водорода Н202) образуемые гидроксильные радикалы действуют в 106-109 раз быстрее, чем озон.
За счет комбинации потребления электроэнергии и концентрации перекиси водорода может быть снижено содержание пестицидов на 80 %. Для этого требуется гораздо большее количество энергии, чем для дезинфекции.
Фотолиз и усовершенствованные методы окисления при обработке с использованием ультрафиолета / перекись водорода Н202
Ультрафиолетовый фотолиз основан на поглощении фотонов ультрафиолетового излучения загрязняющими веществами, в результате которого происходит распад этих веществ на более мелкие элементы. Для процесса фотолиза необходимо, чтобы поглощаемая энергия была больше энергии связи.
Наряду с поглощением фотонов ультрафиолетового излучения важным фактором является квантовый выход распада. Составы с высокой поглощающей способностью ультрафиолетового излучения и высоким квантовым выходом очень подвержены фотораспаду. Однако не все вещества обладают достаточной способностью поглощать ультрафиолетовое излучение или имеют высокий квантовый выход. Поэтому для снижения селективности распада может добавляться перекись водорода Н202, благодаря которой образуются гидроксильные радикалы.
Общее выражение для интенсивности распада загрязняющих веществ представляет собой комбинацию члена, отражающего вклад непосредственного фотолиза ультрафиолетового излучения, и члена, определяющего реакции гидроксильных радикалов:
Обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением
Опубликована масса работ об инактивации фекальных колиформных бактерий ультрафиолетовым излучением. Известно, что вирусы и спорообразующие бактерии более устойчивы к воздействию ультрафиолетового излучения, чем колиформные бактерии. Для вирусов, бактериальных спор и амебных образований требуется в 3, 4, 9 и 15 раз большее облучение ультрафиолетовым излучением, чтобы достичь такого же уровня инактивации, как и у бактерий Escherichia coli.
До сих пор считалось, что цисты протоза не чувствительны к ультрафиолету, однако недавние исследования показали, что цисты Cryptosporidium parvum и Giardia mirus относительно чувствительны к ультрафиолетовому излучению.
Для процесса обеззараживания воды очень важным параметром является возможность восстановления жизнедеятельности болезнетворных микроорганизмов. Хорошо известно, что некоторые микроорганизмы способны восстанавливаться после облучения ультрафиолетовым излучением. Бактерии Е coli, инактивированные ультрафиолетовым излучением низкой интенсивности, восстанавливают свою ДНК после нескольких дней нахождения в темноте. Конечной целью обеззараживания питьевой воды ультрафиолетовым излучением является такое разрушение ДНК болезнетворных микроорганизмов, после которого ее восстановление невозможно.
Было показано, что бактериофаг MS2 относительно устойчив к инактивации ультрафиолетовым излучением. В условиях когда фаг MS2, взвешенный в исследуемой в PWN воде, подвергался дозам ультрафиолетового излучения порядка 20-25 мДж/см 2 , достигалось снижение содержания микроорганизмов, соответствующее 1 единице по логарифмической шкале ( рис . 1).
Для фага MS2 зависимость логарифма инактивации от эффективной дозы облучения ультрафиолетовым излучением характеризуется почти линейной функцией, особенно в диапазоне дозы облучения до 50 мДж/см 2 . Это отличается от кривых инактивации под воздействием ультрафиолетового излучения для Bacillus subtilis (рис. 2), Giardia muris (рис. 3) и Cryptosporidium parvum (рис. 4), для которых явно наблюдаются эффекты искривления и концевые эффекты.
На рис. 3 представлены в общем виде результаты инактивации ультрафиолетовым излучением эндоспор Bacillus subtilis, взвешенных в исследуемой в PWN воде. Отчетливый эффект искривления наблюдался при воздействии на эндоспоры дозами ультрафиолетового излучения, большими 20 мДж/см 2 .
Кроме того, наблюдался отчетливый концевой эффект. В одной из работ, освещающих данную проблему, сообщается о снижении содержания микроорганизмов, соответствующем 4 единицам по логарифмической шкале при дозах облучения 60 мДж/см 2 . В рассматриваемом исследовании получены данные снижения содержания, эквивалентные 3 и 4 логарифмическим единицам при облучении 60 и 120 мДж/см 2 соответственно.
Было показано, что цисты Giardia muris, взвешенные в исследуемой в PWN воде, относительно чувствительны к инактивации ультрафиолетовым излучением. При дозах ультрафиолетового облучения около 20 мДж/см 2 результат инактивации Giardia muris характеризуется показателем, превышающим 2 логарифмические единицы. Однако при дозах облучения, больших 20 мДж/см 2 , на кривой способности ультрафиолетового излучения инактивации инфекционного потенциала цист Giardia muris наблюдался отчетливый концевой эффект (рис. 3). Увеличение дозы облучения Giardia Muris до 120 мДж/см 2 добавляет только 1 логарифмическую единицу инактивации по сравнению с дозой 20 мДж/см 2 .
Взвешенные в исследуемой в PWN воде ооцисты Cryptosporidium parvum очень чувствительны к небольшим дозам ультрафиолетового облучения. В опытах, при которых ооцисты подвергались дозам облучения, равным 20 мДж/см 2 , наблюдалось уменьшение инфекционной способности этих микроорганизмов, соответствующее 3 логарифмическим единицам. Для ооцистов Cryptosporidium parvum концевой эффект при увеличении дозы облучения не так выражен, как для цист Giardia Muris (рис. 4). При дозах ультрафиолетового излучения, приблизительно равных 120 мДж/см 2 , показатель инактивации выражается значениями 4-5 логарифмических единиц. Однако присутствие концевого спада диаграммы инактивации (рис. 5) указывает на возможное наличие в любой группе ооцистов фракции, устойчивой к ультрафиолетовому излучению. Это предположение требует подтверждения при помощи молекулярного анализа устойчивой к облучению фракции ооцистов. Полученные данные показывают, что обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением является очень надежной технологией инактивации болезнетворных микроорганизмов в питьевой воде. Доза ультрафиолетового излучения, эквивалентная 105 мДж/см 2 , обеспечивает высокую степень инактивации фагов и эндоспор и полную инактивацию цист протоза и ооцист.
Рис. 5. Инактивация фагов MS2, эндоспор Bacillus Subtilis и ооцистов Cryptosporidium parvum при дезинфекции дозами ультрафиолетового излучения 120 мДж/см 2
Восстановление жизнедеятельностимикроорганизмов
Важно понимать, что не существует общепринятого мнения о том, вызывает ультрафиолетовое облучение постоянную или временную инактивацию микроорганизмов. Сравнительно мало известно о способности восстановления поврежденной ДНК цист, переносимых водой болезнетворных микроорганизмов протоза.
Данные указывают на то, что ни Giardia muris, ни ооцисты Cryptosporidium parvum в искусственных условиях не способны к восстановлению. Данные по восстановлению в естественных условиях цист Giardia muris приводятся в табл .1.
Из этих данных можно заключить, что Giardia muris могут в естественных условиях восстанавливаться после ультрафиолетовой обработки при низких дозах облучения порядка 25 мДж/см 2 . Это существенно ниже значения дозы 105 мДж/см 2 , необходимой для инактивации фагов MS2, соответствующей 3,5 логарифмическим единицам. Из-за «конечной точки» модели подопытных животных восстановление в естественных условиях ооцистов Cryptosporidium parvum не может быть проверено.
Лабораторные эксперименты с предварительно обработанной водой озера Иссель.
Количество прошедших дней
Количество инфицированных мышей / Общее количество мышей
Источник
Калитинское сельское поселение
Волосовского муниципального района
Ленинградской области
В СВЯЗИ С НЕБЛАГОПРИЯТНОЙ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКОЙ, ВЫЗВАННОЙ РАСПРОСТРАНЕНИЕМ КОРОНАВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ,
ЛИЧНЫЙ ПРИЁМ ГРАЖДАН ПРОИЗВОДИТСЯ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ПО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСИ ПО ТЕЛЕФОНУ 8(81373)71-233 или ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ.
ПРИЁМ ЗАЯВЛЕНИЙ, ОБРАЩЕНИЙ И ИНЫХ ДОКУМЕНТОВ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПОСРЕДСТВОМ ПОЧТОВОЙ или ЭЛЕКТРОННОЙ СВЯЗИ:
188401, пос.Калитино, д.26 Волосовского района Ленинградской области
Благодарим за понимание!
«Как обеззаразить воду в полевых условиях и экстренных случаях»
«Как обеззаразить воду в полевых условиях и экстренных случаях»
Обеззараживание воды — очень актуальная тема, поскольку человеку в сутки требуется 3-4 л. воды. В экстренных случаях (например, катастрофы, военные действия), особенно в густо населённых областях, необходимость обеззараживания воды встает на первое место после физического выживания.
Сложнее всего очистить так называемую «цветущую» воду. «Цветение воды» вызывается сине-зелеными водорослями. В процессе жизнедеятельности такие водорослей (не все) производят целый ряд токсинов. Воду с признаками «цветения» можно встретить и вдалеке от населённых пунктов. Поскольку заражена она не бактериями, а токсинами, то, если у вас не будет другого выбора, то никакие методы для обеззараживания ее от биологических факторов — бактерий, вирусов и пр. — в данном случае не помогут. Способ очистки от токсинов — такой же, как и для других «химических» загрязнений: фильтры с активированным углем, с последующим обеззараживанием от бактерий и других микроорганизмов.
Обеззараживание воды от болезнетворных микроорганизмов
При t=70C большинство микроорганизмов гибнут в течение получаса, при температуре от 85C и выше – в течение нескольких минут.
Достаточно довести воду до кипения и подавляющее большинство микроорганизмов погибнет (кроме некоторых вирусов, бациллы сибирской язвы).
Кипячение достаточно надёжный способ, но в целом достаточно затратный и может оказаться малоудобным и непригодным в экстренных случаях.
ДЕЗИНФЕКЦИЯ ВОДЫ С ПОМОЩЬЮ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ, KMnO4 (марганцовка).
Это старый дедовский способ, но сейчас понемногу выходящий из употребления в силу различных причин: вытеснение другими средствами (фильтры, хлорсодержащие таблетки и пр.), проблематичность приобретения из-за отнесения KMnO4 к прекурсорам. Однако препарат все-таки замечательный и у многих он, возможно, до сих пор сохранился.
Применение данного химического соединения в концентрации 0,01-0,1% для человека безопасно. Например, слабым раствором марганцовки полощут горло, промывают раны и желудок. Туристы кипятят на костре воду, бросив в нее несколько кристалликов марганцовки. Бактерицидный эффект основан на высоких окислительных свойствах перманганата калия.
Чтобы обеззаразить воду марганцовкой, нужно добавить несколько кристалликов на 3-4 литра воды. Вода должна быть слабо розоватой окраски. Яркий цвет – перебор, что может вызвать проблемы.
После добавления марганцовки дайте воде постоять 15-30 минут в теплое время года, или около часа — в холодное время. Отстаивание необходимо, чтобы KMnO4 полностью растворился, чтобы не получить химический ожог, если нерастворившийся кристаллик перманганата калия попадёт на слизистую желудочно-кишечного тракта. Однако возможно ускорить процесс, если разводить марганцовку в стакане, а раствор уже добавлять в питьевой котёл. При высокой (но допустимой дозировке) можно нарушить микрофлору ЖКТ (убивает/дезинфицирует как вредные, так и полезные микроорганизмы). Если есть возможность провести такую воду через активированный уголь, то вы получите вполне качественную питьевую воду.
Достоинствами способа дезинфекции воды являются: высокая эффективность, дешевизна, компактность и низкий вес. KMnO4 – сильный окислитель, поэтому не только уничтожает бактерии, но и нейтрализует ряд токсинов (продуктов жизнедеятельности), выделяемых этими самыми бактериями.
Перманганат калия является достаточно универсальным препаратом: с его помощью можно обрабатывать раны, дезинфицировать инструмент, полоскать горло или рот при воспалительных процессах, обрабатывать ожоги и язвы, использовать для промывания желудка при отравлениях. Дозировка водного раствора при наружном использовании: для промывания ран (0.1-0.5 %), для полоскания рта и горла (0.01-0.1 %), для смазывания язвенных и ожоговых поверхностей (2-5 %), для промывания желудка при отравлениях — (0.02-0.1 %). Смертельная доза марганцовки для детей — 3 г.
ОЧИСТКА ВОДЫ ЙОДОМ.
Метод аварийный, но в критической ситуации может помочь, т.к. бывает под рукой почти в любой аптечке.
Способ обеззараживания прост: на 1 литр воды добавляется 10-20 капель 10-процентного спиртового раствора йода (можно меньше, но такая дозировка может оказаться недостаточно эффективной). Количество йода определяется визуально в зависимости от загрязнения воды.
Воде нужно дать отстояться 20-30 минут летом, час и более — в холодное время года. Для гарантированного уничтожения лямблий/криптоспоридий требуется большее время — до 4 часов.
Время «отстоя» зависит также от дозировки препарата. Такая вода не сильно полезна и неприятна на вкус. Избавиться от привкуса йода можно, пропустив воду через угольный фильтр, или добавив в нее активированный уголь (последнее менее эффективно).
Можно также покрошить в воду аскорбиновую кислоту, йод легко окисляет аскорбиновую кислоту.
Очистка воды йодом, как и марганцовкой, достаточно эффективна практически против всех микроорганизмов (криптоспоридии устойчивы к их действию достаточно длительное время). Из недостатков данного метода кроме неприятного вкуса следует отметить, что для людей, имеющих проблемы со щитовидкой, прием йода сверх нормы противопоказан, а здоровым людям не рекомендуется употреблять очищенную таким образом воду дольше 2-х недель.
Еще одним из народных способов обеззараживания воды является использование для этих целей пероксида водорода, H2O2 , т.е. перекиси водорода. Это также «аварийный» метод обеззараживания. Перекись водорода обеззараживает воду от протозоа (лямблий и криптоспоридий), бактерий, вирусов.
Способ применения: добавить одну столовую ложку (при сильном загрязнении — 2 столовые ложки) на литр воды, дать час отстояться. Для очистки воды от остатков перекиси (ускорения ее распада) в воду добавить пару таблеток активированного угля.
Вместо перекиси водорода можно использовать таблетки гидроперита (при растворении в воде получается раствор пероксида водорода и карбамида NH2CONH2). Карбамид — не особо вредное вещество, придающее воде слегка солоноватый вкус.
Достоинства и недостатки этого способа те же, что и для других медицинских препаратов – это то, что дозировать приходится «на глазок». Несмотря на распад перекиси водорода, вода может иметь слабый «медицинский» привкус. Действующее вещество в данном способе – активный кислород, такой же, как и в дорогих таблетках промышленного производства для обеззараживания воды, и, в отличие от содержащегося в различных препаратах хлора, гораздо более эффективен.
Кроме обеззараживания воды перекись и раствор гидроперита может применяться по прямому назначению – промывание ран и полоскания при воспалительных заболеваниях слизистых. Однако при неоднократном обеззараживании воды с его помощью следует быть острожным людям с хронической почечной недостаточностью, у которых повышен уровень мочевины.
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ, ДЕЗИНФЕКЦИЯ ВОДЫ
