CC BY
3
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2005 УДК 613.31:628.162.5(470.61)
Г. Т. Айдинов, М. Ю. Соловьев, Т. А. Зыкова, М. В. Говорухина, И. В. Михеева, В. К. Гордеев-Гавриков, Д. Д. Педашенко, Л. Н. Божко
СНИЖЕНИЕ МУТНОСТИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ БАРЬЕРНОЙ РОЛИ ВОДООЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО ОТНОШЕНИЮ ВИРУСНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Ростовский НИИ АКХ им. К. Д. Памфилова
С вводом в действие СанПиН 2.1.4.1074—01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества" повышены требования к безопасности питьевой воды в эпидемическом отношении.
Исследования, проведенные Центром Госсанэпиднадзора в Ростовской области, показали высокую степень вирусной контаминации природных вод. За 10 лет (1992—200 Г) средний показатель суммарного вирусного загрязнения в поверхностных водоисточниках составил 16,8%, в подземных — 10,6% [3].
Применяемые методы очистки и обеззараживания питьевой воды направлены в основном на удаление и инактивацию микроорганизмов, обладающих равной или меньшей устойчивостью к используемым физическим и химическим факторам, чем группа бактерий кишечной палочки. Вирусы более устойчивы к действию обеззараживающих факторов, чем бактерии [9].
Практически все существующие в настоящее время водоочистные сооружения были запроектированы, когда действовали старые стандарты на питьевую воду, не предусматривающие таких жестких требований по отношению к вирусным загрязнениям, как в настоящее время. Поэтому из питьевой воды, прошедшей на них очистку, часто выделяются вирусы, т. е. водоочистные сооружения, работающие по традиционным технологиям реа-гентной обработки воды, являются недостаточно эффективным барьером для вирусных загрязнений.
Известно, что бактерицидная и вирулицидная эффективность всех известных способов обеззараживания питьевой воды в значительной мере зависит от степени предварительной очистки ее от взвешенных частиц. Последние отрицательно влияют на обеззараживающий эффект, так как защищают от инактивации адсорбированные на них микроорганизмы и вирусы. Чем глубже очистка воды от взвешенных веществ, тем лучше доступ дезинфицирующего реагента к бактериям и вирусам, тем эффективнее процесс ее обеззараживания. Снижение мутности и цветности воды уменьшает содержание в ней как бактерий, так и вирусов.
По данным литературы, при использовании для обработки воды катионных флоккулянтов бактериальные и вирусные частицы удаляются эффективнее, чем при использовании неионных и анионных флоккулянтов отдельно или совместно с минеральными коагулянтами.
К факторам, обусловливающим влияние состава воды на конечный результат ее обеззараживания в отношении вирусов, относятся: содержание взвешенных веществ (или мутность), растворенные органические вещества, рН, доза и формы дезинфек-танта и время контакта с водой, концентрация вирусов.
При наличии органических веществ в воде ви-рулицидный эффект отмечается при более высоком уровне остаточного хлора, чем в чистой. Так, например, инактивация вирусов полиомиелита в сточной воде происходит при концентрации связанного остаточного хлора в 100 раз более высокой, чем при концентрации свободного остаточного хлора в водопроводной воде. Поэтому наряду с мутностью для повышения эффективности обеззараживания питьевой воды необходимо снижение концентрации органических загрязнений, в том числе цветности, запахов и привкусов, с чем неплохо справляется обработка воды актизирован-ным углем [8].
В воде с более низким рН вирулицидный эффект более выражен, чем в воде с более высоким рН. Так, для инактивации вирусов полиомиелита на 99,7% хлораминами при рН 6,0 требовалось 2— 3 ч, при рН 9,0 — около 7 ч.
По степени устойчивости к действию хлора вирусы ориентировочно можно разделить на 3 категории. В последнюю, третью категорию включены все агенты с низкой устойчивостью, равной и ниже устойчивости кишечной палочки. Вторая категория состоит из вирусов средней устойчивости, которые в 2—3 раза (судя по размеру инактивирую-щей дозы) устойчивее, чем кишечная палочка. Для инактивации вирусов первой категории требуются дозы обеззараживающих агентов, в 2 раза и более превышающие дозы, необходимые для инактивации вирусов второй категории.
По вирулицидному действию свободные дозы хлора, особенно НОС1, примерно в 50—100 раз превосходят связанные формы хлора — хлора-мины.
Срок сохранения инфекционной активности вируса находится в прямой зависимости от его исходного содержания в воде: чем выше содержание вируса в обеззараживаемой воде, тем дольше срок его выживаемости.
Из всех факторов, влияющих на количество вирусных загрязнений в питьевой воде, самым значительным (за исключением дозы хлора, которая не может быть выше установленного предела) является мутность.
Мировой опыт свидетельствует, что число заболеваний населения вирусным гепатитом жестко коррелирует с мутностью водопроводной воды. Так, при снижении мутности водопроводной воды с 1 до 0,5 мг/л число заболеваний населения вирусным гепатитом сокращается в 5 раз, а до 0,2 мг/л - в 10-12 раз [4].
Поэтому снижение мутности до минимального уровня — это одно из главных направлений снижения вирусных загрязнений.
Решить эту задачу можно было двумя путями:
1) уменьшить нагрузку на водоочистные сооружения, т. е. снизить их производительность;
2) оптимизировать коагуляционную обработку.
Характерной особенностью Ростовских водоочистных сооружений является их работа с высокой перегрузкой, т. е. производительностью, значительно выше нормативной, и о снижении производительности в условиях большой потребности в воде не может быть и речи. Поэтому повышение эффективности коагуляционной обработки — это единственный путь решения данной проблемы.
В ходе испытаний методом пробного коагулирования установлено, что процесс хлопьеобразова-ния при обработке мутных вод катионным флок-кулянтом отдельно или совместно с минеральным коагулянтом более эффективно протекает при более высоких интенсивности и длительности перемешивания, чем предусмотрено действующими нормами проектирования водоочистных сооружений. Градиент скорости, характеризующий затраты энергии на перемешивание единицы объема воды, должен превышать 68 с-1, а обработка должна длиться более 8 мин, лучше — более 20 мин. Такие условия имеются в подающих трубопроводах, и они используются в качестве камер хлопьеобразо-вания. А реагенты вводятся на насосных станциях первого подъема по нашему способу [6].
В настоящее время основным коагулирующим реагентом является органический полимер (поли-ДАДМАХ), который используется при очистке в соответствии с действующими нормами [7].
Решить поставленную задачу предполагалось путем совместного использования этого полимера и минерального коагулянта. С этой целью на Ростовских центральных водоочистных сооружениях с 21.10.02 по 15.09.03 были проведены производственные испытания в соответствии с технологическим регламентом, согласованным с Центром Госсанэпиднадзора в Ростове-на-Дону.
Вначале в качестве минерального коагулянта использовался сульфат железа "Ферикс-3", затем — полиоксихлорид алюминия Азовского предприятия ООО "Реагенты водоканала".
Из минеральных коагулянтов особенный интерес представлял оксихлорид алюминия Азовского предприятия, так как он показал наиболее высокий результат при пробном коагулировании, но самое главное — его можно дозировать в товарном виде и доставка его к месту использования требует минимальных затрат. Дозирование минерального коагулянта осуществлялось в те же точки, что и по-лиДАДМАХ, — во всасывающие патрубки насосов на насосной станции Кизитеринка.
Результаты испытаний свидетельствуют о том, что при нормальном режиме коагуляционной обработки катионным полимером и оксихлоридом алюминия мутность на выходе водоочистных сооружений в осенний период держалась на уровне (средние показатели) 0,16—0,27 мг/л, в зимний — 0,3—0,65 мг/л, в весенний — 0,2—0,5 мг/л, в летний — 0,2—0,4 мг/л.
При использовании в качестве коагулянта только полиДАДМАХ эти показатели были выше примерно в 2 раза.
В период производственных испытаний в донской воде неоднократно наблюдались всплески цветности до 50—75° и окисляемости перманганат-ной до значений 6—16 мг/л 02 при средних значениях этих показателей 20° и 4—4,5 мг/л 02 соответ-
ственно. Пики цветности и окисляемости донской воды, как правило, приходятся на период повышения ее мутности. Однако во всех случаях очищенная вода по этим показателям находилась в пределах требований норм.
Бактериологические исследования воды проводили в соответствии с утвержденной программой лабораторией водопровода как самостоятельно, так и совместно с Центром Госсанэпиднадзора в Рос-тове-на-Дону. Всего за год исследовано более 10 000 проб. Определяли также коли-фаги, принятые в качестве индикатора вирусных загрязнений.
Питьевая вода на выходе водоочистных сооружений во всех случаях отвечала требованиям норм как по бактериологическим показателям, так и по коли-фагам.
Дополнительно были проведены вирусологические исследования проб воды. Пробы отбирали 1 раз в 2 нед до и после очистки одномоментно. Предварительную концентрацию вирусов осуществляли с использованием водопроницаемых пакетов с адсорбентом производства Института полиомиелита и вирусных энцефалитов РАМН (Москва). Обнаружение антигенов вируса гепатита А и рота-вируса проводили иммуноферментным методом с использованием тест-систем производства ЗАО "Вектор-Бест" (г. Кольцово), НПК "Препарат" (Нижний Новгород), ЗАО "Биоиммуноген" (Москва). Для выделения энтеровирусов использовали перевиваемые культуры клеток И} и Нер-2 в соответствии с руководством ВОЗ по лабораторной диагностике полиомиелита (1998).
Всего вирусологической лабораторией исследовано 39 проб воды, в том числе 19 проб из места водозабора и 20 проб на выходе очистных сооружений водопровода.
До очистки антиген вируса гепатита А обнаружен в 7 пробах (36,8% от числа исследованных), после очистки — в 1 (5%). Антиген ротавируса до очистки обнаружен в 8 пробах (42,1% от числа исследованных), после — в 1 (5%) пробе.
С учетом циклического характера вирусных загрязнений поверхностных вод работа з этом направлении будет продолжаться еще в течение нескольких лет.
Подобные исследования проводились в период с ноября 2000 г. по август 2002 г. в г. Каменск-Шах-тинском Ростовской области. Всего исследовано 140 проб воды до и после очистки. Осуществление полного цикла водоподготовки позволило снизить количество находок антигена вируса гепатита А в 7 раз, антигена ротавируса в 2,6 раза, энтеровирусов в 2 раза. При этом мутность питьевой воды на этом водопроводе держалась на уровне 0,1—0,3 мг/л.
Таким образом, результаты исследований в целом подтверждают, что глубокое осветление воды способствует снижению содержания патогенных вирусов в питьевой воде, однако не устраняет их полностью. А глубокое осветление воды в условиях Ростовского водопровода может быть достигнуто с помощью предлагаемого способа коагуляционной обработки. Мы считаем, что этот способ устранения вирусов за счет глубокого осветления воды имеет преимущество перед УФ-облучением и озонированием, так как он требует значительно меньше времени для внедрения и на порядок меньших материальных затрат. Кроме того, озонирование оказывает не до конца изученное мутагенное воз-
действие на микроорганизмы, что может вызвать серьезные последствия для здоровья человека [1,2, 5].
Литература
1. Гончарук В. В. и др. // Химия и технология воды. — 1992. - № 7. - С. 506-525.
2. Журков В. С. и др. // Гиг. и сан. - 1997. - № 1. -С. 11-12.
3. Зыкова Т. А., Говорухина М. В., Аслюлова Н. Ю., Маз-рухо Т. В. // Труды ФНЦГ им. Ф. Ф. Эрисмана. — Ростов н/Д., 2002. - Вып. 7. - С. 187-188.
4. Клячко В. А., Апельцин И. Э. Очистка природных вод. - М., 1971. - С. 332.
5. Малышева А. Г. и др. / Вода: экология и технология: 4-й Международный конгресс. — М., 2000. — Т. 1. - С. 376-377.
6. Методические рекомендации по обеспечению выполнения требований СанПин 2.1.4.559—96. — М., 2000.
7. МУ 2.1.4.1060—01. Санитарно-эпидемиологический надзор за использованием синтетических полиэлектролитов в практике питьевого водоснабжения. — М., 2001.
8. Основы санитарной вирусологии / Багдасараян Г. А., Влодавец В. В., Дмитриева Р. А., Ловцевич Е. Л. - М., 1977. - С. 111-138.
9. Fawell А. К. // Water Sei. Technol. - 1992. - Vol. 25, N 11. - P. 473-479.
Поступила 23.01.04
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2005 УДК 614.777:6)3.31
С. В. Сафонкин, В. А. Кирюишн, В. Ф. Панин, В. И. Чередникова
О СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ПРАВОВОЙ БАЗЫ В ОТНОШЕНИИ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
Центр Госсанэпиднадзора в Рязанской области, Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова
В настоящее время в стране отсутствует четкая правовая основа обеспечения населения питьевой водой гарантированного качества. Действующие федеральные законы "О санитарно-эпидемиологи-ческом благополучии населения", "Об охране окружающей среды", а также Водный кодекс Российской Федерации не дают конкретных правовых основ безопасности при употреблении питьевой воды
— важнейшего условия сохранения здоровья населения. До настоящего времени отсутствует федеральный закон по питьевюй воде, хотя другие главные составляющие благоприятной среды обитания
— атмосферный воздух и пищевые продукты — давно имеют соответствующую законодательную базу.
Это обстоятельство на фоне сложной санитарно-эпидемиологической обстановки в стране по питьевой воде заставляет изыскивать пути решения вопросов питьевого водоснабжения населения на уровне отдельных субъектов Федерации.
С этой целью разработан проект закона Рязанской области "О питьевой воде и питьевом водоснабжении". В отличие от закона Российской Федерации "О питьевой воде", принятого в первом чтении законодательным собранием страны, но так и оставшимся нереализованным, законопроект Рязанской области имеет, на наш взгляд, некоторые преимущества, в связи с этим есть существенные надежды на его утверждение. В настоящей статье мы приводим ряд этих преимуществ.
В главе "Общие положения" конкретизирована направленность областного закона, а именно "на охрану здоровья населения при употреблении питьевой воды", а само понятие "население" трактуется шире, чем население только Рязанской области. Ведь и другие граждане страны, а также иностранные подданные, находящиеся на территории Рязанской области, должны иметь одинаковые правовые гарантии обеспечения доброкачественной питьевой водой.
В сфере применения закона мы намеренно ушли от конкретных санитарно-эпидемиологических требований безопасности питьевой воды, т. е. со-
ответствия ее специальным подзаконным актам, а заменили это важное, но частное понятие установлением требований хозяйственно-экономических основ питьевого водоснабжения и правовых гарантий удовлетворения потребностей граждан и юридических лиц в питьевой воде. Одновременно область действия нашего законопроекта нацелена на определение государственных (областных) гарантий надежности (в широком понятии этого слова) питьевого водоснабжения, а также прав, обязанности и ответственности участников отношений, регулируемых указанным законом.
В основные понятия закона введены дополнительные определения "поверхностные воды", "подземные воды", "пользователи систем питьевого водоснабжения", "социально-гигиенический мониторинг" и "вред здоровью", а ряд прежних понятий, взятых из проекта федерального законодательства, на наш взгляд, удалось трактовать более четко. Это касается определений "источник питьевого водоснабжения", "надежность системы питьевого водоснабжения", "системы питьевого водоснабжения на транспортном средстве" и др.
При определении основных принципов питьевого водоснабжения учтены именно областные гарантии первоочередного обеспечения населения питьевой водой и поддержки производства воды; принципы охраны источников и систем питьевого водоснабжения, обеспечения их управляемости; учета и платности водопользования. В иной редакции прописан принцип соответствия адекватного развития систем водоснабжения и водоотведения, в том числе и очистки стоков.
Внесены изменения в иерархическую лестницу субъектов правоотношений в области питьевого водоснабжения. Существенно расширены границы полномочий органов государственной власти в сфере питьевого водоснабжения, как самого субъекта федерации, так и органов местного самоуправления. Здесь и далее использованы требования Водного кодекса и новых законодательных актов в области государственной власти. Так, к полномочиям администрации области отнесены владение,
