Учитывая, что проблема обеспечения населения доброкачественной водой требует больших капиталовложений, объединения усилий федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов РФ и местного самоуправления, Правительством Российской Федерации в 1998 г. утверждена Концепция Федеральной целевой программы “Обеспечение населения России питьевой водой”. Вместе с тем отсутствие Федерального закона в области питьевого водоснабжения, сложное социально­экономическое положение во многих субъектах РФ не позволяют добиться коренного улучшения в этом вопросе (Г.Г. Онищенко, 2003).
Причина ухудшения качества водопроводной воды в современных условиях заключается в том, что почти все крупные города используют в качестве водоисточников поверхностные воды, как правило, сильно загрязненные стоками. Созданная в тридцатые- сороковые годы А.Н. Сысиным и С.Н. Черкинским концепция обеспечения условий водопользования (выбор безопасных водоисточников, организация их санитарной охраны на основе соблюдения ПДК) оказались не вполне состоятельной при изменении социальных факторов (Г.Н. Красовский, Н.А. Егорова, 1994; Г.Н. Красовский и соавт., 1994). В последнее время приоритет использования поверхностных водных объектов отдавался обеспечению нужд промышленности и сельского хозяйства. Потеряли практическое значение 2 основных фактора, заложенные в основу расчета сброса сточных вод в открытые водоемы - разбавление и естественное самоочищение. Поэтому особое внимание должно быть уделено совершенствованию методов очистки и обеззараживанию воды.
Из всех предложенных к настоящему времени методов обеззараживания воды наибольшее распространение получило хлорирование. Хлорирование воды может проводиться как газообразным хлором, так и рядом препаратов, содержащих хлор. Вода обладает способностью “поглощать” определенное количество хлора. Расход хлора повышается, если в воде имеются органические азотистые соединения, гуминовые вещества, соли двухвалентного железа, карбонаты и некоторые другие соединения (Н.И. Хотько, А.П. Дмитриев, 2002). Для обеспечения бактерицидного эффекта доза хлора должна быть равна хлорпоглощаемости воды плюс некоторое количество избыточного хлора. В литературе приведены различные параметры хлорирования воды (от 0,5 мг/л свободного остаточного хлора и времени контакта с ним 60 минут до 4,2 мг/л свободного остаточного хлора с длительностью воздействия на воду 30 минут), необходимые для освобождения воды от вирусного загрязнения (Г.С. Фомин, 1997). Однако такие дозы хлора приводят к образованию в воде большого количества высокотоксичных для человека веществ (Г.Н. Красовский и соавт., 1994). Кроме того, установлено,
хлорирование не всегда эффективно в отношении вирусов и простейших. Поэтому в последнее время предложен ряд новых методов обеззараживания воды. Показана, например, высокая эффективность применения импульсных разрядов с рабочим напряжением 2,6 - 3,0 КВ и суммарной плотностью энергии 3,0 Дж/мл (А.В. Авчинников и соавт., 1997).
Перспективным методом обеззараживания воды считается озонирование. Полученный в озонаторе озон смешивается с водой в контактной камере Обычная для обеззараживания концентрация озона до 0,8-40 мг/л. Предполагается, что озон окисляет органические субстанции микробных клеток. При этом озон обладает выраженным бактерицидным и вирулицидным действием (Г.А. Багдасарян и соавт., 1977; M.R. Iekel,1983). Считается, например, что концентрация остаточного озона 02 мг/л гарантируетосвобождение воды от 99,7-99,9% находившихся в ней энтеровирусов. Озонирование может иметь многоцелевое применение. Использование озона на начальном этапе обработки воды считается предварительным. Это мероприятие направлено главным образом на окисление соединений железа и марганца, уничтожение планктона. Применение озона в средине технологического процесса очистки воды называется промежуточным и имеет цель устранить запахи и привкус. Для
обеззараживания озон применяется в конце обработки воды. В экспериментах, проводившихся на опытно-технологической установке, установлено, что при стабильной работе сооружений эффективность очистки воды (без обеззараживания) в отношении вируса полиомиелита оказалась равной 93,3%. Эффективность обеззараживания газообразным хлором составила 99,6% при содержании остаточного свободного хлора 0,5 мг после контакта в течение 30 минут. При озонировании воды в течение 12 минут с остаточным озоном 0,1 - 0,3 мг/л при распределении дозы озона по контактным колонкам в соотношении 30 : 30 : 20 : 20 (в процентах) эффективность обеззараживания составила 99,9% (Н.А. Русанова, В.А. Рябченко, 1988). Согласно МУ 3.2.1022-01, установки озоновой очистки “Аква-Мама” (озоновый очиститель “Аква-Мама”
производительностью 3 л/минуту, система озоновой очистки “Аква-Мама” - 10 л/минуту, и система водоснабжения объекта - 1,5 - 2,5 м³/час), разработанные отечественными специалистами НПФ “Озоновые технологии”, эффективно обеззараживают и очищают воду до гигиенических нормативов (СанПиН 2.1.4.559-96) от бактерий, вирусов, а также возбудителей паразитарных болезней. Озонирование имеет преимущество перед хлорированием. Вместе с тем следует отметить и некоторые недостатки озонирования по сравнению с хлорированием (Н.И. Хотько, А.П. Дмитриев, 2002). Главный из них - дороговизна метода, озонирование примерно в 6 раз дороже хлорирования. Далее, для получения озона требуется очень большое напряжение тока: 10000-12000V. Озон не сохраняется в воде в процессе ее распределения.
Одна из наиболее приоритетных задач в области водоподготовки - обеззараживание цист патогенных простейших (Н.А. Романенко и соавт., 2002). Эти патогены находятся во внешней среде, в т.ч. и в воде, в покоящейся (цистной) форме, приспособленной к длительному сохранению жизнедеятельности и инвазивности (до 2 - 3 мес.). Кроме того, они характеризуются повышенной устойчивостью к воздействию физических и химических факторов, в т.ч. и дезинфектантов. Хлор и его соединения слабо воздействуют на цисты простейших в тех дозах, которые являются эффективными для инактивации бактерий. Поэтому в последние десятилетия ХХ века большой интерес стал привлекать к себе метод обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением (УФ- излучение). Обеззараживание УФ лучами основано на действии волн на белковые коллоиды и ферменты микробов. УФ лучи получаются ртутно-кварцевыми лампами высокого давления или аргоно-ртутными лампами низкого давления. Лампы устанавливаются либо над обрабатываемой водой, либо погружаются в воду. В экспериментальных условиях установлено, что при концентрации в воде цист лямблий и ооцист криптоспоридий до 100/мл полное губительное действие наступает при УФ- облучении в дозе 16 мДж/см² через 4 - 18 минут (Н.А. Романенко и соавт., 2002). Так как в естественных условиях содержание цист лямблий и ооцист криптоспоридий в воде поверхностных водоисточников крайне редко достигает десятков экземпляров в 1 л, УФ- облучение в дозе от 16 мДж/см² и выше, по мнению авторов, может обеспечить безопасность воды хозяйственно-питьевого и рекреационного назначения по протозоологическому показателю. В последние годы получает широкое применение в практике обеззараживание питьевой воды ультрафиолетовыми (УФ) лучами. Это стало возможным благодаря разработке НПО “ЛИТ” мощных и экономичных источников УФ- излучения, на базе которых созданы установки (БУМО, ФБУ, УДВ-1/1, УДВ-2/2, УДВ-5/1, УДВ-10/2, УДВ-30/5, УДВ-50/7, УДВ-100/14, УДВ-151/21), обеспечивающие эффективное обеззараживание воды от цист кишечных патогенных простейших (МУ 3.2.1022-01).
Н.И. Хотько, А.П. Дмитриев (2002) указывают, что помимо хлорирования,
озонирования и использования УФ лучей, в арсенале гигиенистов имеется еще ряд методов обеззараживания воды, некоторые из которых находятся в стадии апробации, другие хотя и известны давно, но не получили широкого применения в силу тех или иных присущих им дефектов. Среди этих методов следует назвать применение серебра, солей меди, ряда галоидов (йода, брома), ионообменных смол, ультразвука, гамма-излучения, импульсивных электрических разрядов.
Анализ сложившегося положения в области эксплуатации водопроводных систем свидетельствует о необходимости проведения реабилитационных санитарно-технических мероприятий, направленных на устранение реально существующей угрозы загрязнения трубопроводов, транспортирующих питьевую воду. Целесообразна замена стальных труб на полимерные, обеспечивающие гарантийный срок эксплуатации в течение 50 лет (Ю.В. Новиков и соавт., 1998). Рекомендуется дезинфекция сетей в весенний период в течение нескольких дней для достижения эффекта в тупиковых точках сети не только с целью обеззараживания воды, но и промывки труб для ликвидации биорастений (О.Г. Запруднова, О.В. Дымент, 2004).
С.Г. Позин, В.П. Филатов (2001) предлагают для локализации источника микробного загрязнения воды при несоответствии ее стандарту перед поступлением в распределительную водопроводную сеть (на выходе с насосной станции 2 подъема водопровода) провести:
- обеззараживание воды на насосной станции 2 подъема до обнаружения и ликвидации источника загрязнения;
- отбор проб для анализа со сборных водоводов, из подозрительных на наличие источников загрязнения скважин, с работающих насосов станции 2 подъема, с “гребенки” до насосов станции 2 подъема;
- обследование всех скважин и анализ воды из них в случае невыявления источника загрязнения воды после получения результатов исследований.
Авторы также считают, что при значительном снижении качества воды в сравнении со среднемноголетними микробиологическими показателями необходимо провести внеплановое обследование санитарного состояния систем водоснабжения и разработать оперативный план мероприятий предусмотрев:
- анализ инфекционной заболеваемости в связи с водоснабжением;
- информирование о ситуации администрации территории;
- контроль за деятельностью владельцев водопроводов;
- предъявление требований к организациям, эксплуатирующим
водопроводы;
- усиление лабораторного контроля за качеством питьевой воды, промывкой и дезинфекцией водопроводных сооружений.
Необходимость осуществления регулярного санитарно-вирусологического контроля питьевых вод не вызывает сомнений. Естественно, что такой контроль должен основываться на нормативных требованиях. К сожалению, до настоящего времени существующие в РФ документы водно-санитарного законодательства не регламентируют качество питьевых вод и вод водоисточников по прямым вирусологическим показателям. Действующие санитарные правила и нормы (СанПиН) 2.14.56-96 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения контроль качества” предусматривают в качестве санитарно-вирусологического норматива лишь колифаги.
По мнению А.Е. Недачина и соавт. (1996), в условиях затруднительного для практических служб обеспечения прямого вирусологического контроля качества воды наиболее адекватным индикатором вирусного загрязнения следует считать коли-фаги. Коли-фаги не патогенны и безопасны для человека; имеют единый с кишечными вирусами источник поступления в окружающую среду; по размерам, строению и физико­химическим свойствам, по устойчивости к факторам окружающей среды и дезинфектантам они наиболее близки к энтеровирусам; обнаруживаются во всех объектах, где встречаются кишечные вирусы; не размножаются в воде. Вместе с тем, обсуждая вопросы вирусологического контроля питьевых вод Т.В. Амросьева и соавт. (2002) приходят к следующему. Не вызывает сомнения тот факт, что бактериофаги, в т.ч.
колифаги, будучи вирусами бактерий, могут быть индикаторами бактериального загрязнения воды. Нельзя не согласиться также с утверждением, что колифаги являются более адекватными косвенными показателями вирусного загрязнения воды, чем бактерии кишечной группы. В этой связи вполне оправданным представляется использование колифаговых показателей для оценки эффективности технологической очистки и обеззараживания воды от вирусов. Однако из этого не следует, что колифаги могут выступать в качестве адекватных санитарно-показательных микроорганизмов при изучении вирусологического качества вод для оценки степени их эпидемиологической опасности в отношении вирусных инфекций человека, поскольку обнаружение колифагов в водной среде далеко не всегда коррелирует с выделением вирусов. Сегодня все более очевидным становится факт, что единственным репрезентативным критерием вирусологической безопасности воды является отсутствие в ней патогенных для человека вирусов. При этом, по мнению авторов, имеет значение выявление в воде целых вирионов и (или) вирусного материала, т.е. инфекционных вирусов, тогда как обнаружение в воде антигенов вирусов может свидетельствовать лишь о свершимся факте ее вирусного загрязнения, но не о степени ее “заразности” для человека.
В настоящее время результаты научных исследований по определению количественных критериев безопасности воды по паразитологическим показателям нашли свое отражение в ряде законодательных и нормативно-методических документов как за рубежом, так и в нашей стране. Так, например, в США с 1986 г. действует Закон о безопасности питьевой воды, по которому цисты лямблий включены в ведущие показатели качества. Нормативы качества питьевой воды, установленные Директивой 80778 ЕЭС для стран Европейского Сообщества, также предусматривают
паразитологические показатели. В Великобритании регламентировано отсутствие даже одной ооцисты криптоспоридий в 10 л питьевой воды (Ю.А. Рахманин и соавт., 2001). В Украине перечень паразитологических показателей включает цисты лямблий, ооцисты криптоспоридий, а по эпидпоказаниям - цисты дизентерийных амеб, балантидий (отсутствие их в 25 л воды). В России в октябре 1996 г. утверждены Санитарные правила и нормы (СанПиН 2.1.4.559-96 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества”, в соответствии с которыми безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется и по паразитологическим показателям (цисты лямблий - отсутствие их в 50 л воды). Кроме того, количественные критерии паразитологических показателей включены в СанПиН 3.2.569-96 “Профилактика паразитарных болезней на территории Российской Федерации”, СанПиН 2.1.7.573-96 “Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения”. Допустимое содержание цист лямблий, балантидий, ооцист криптоспоридий в сточных водах, подаваемых на орошение, не должно превышать 1 в одном литре. Не должны они содержаться и в воде плавательных бассейнов (СанПиН 2.1.1.568-96 “Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды плавательных бассейнов”).
В настоящее время в РФ налажена целая индустрия по производству обширного ассортимента аппаратов очистки питьевой воды для личного пользования, общественных учреждений и промышленных предприятий. Среди производителей наиболее известные такие объединения как “Аквафор”, “Барьер”, “Гейзер”, “Сорбент” и др. В состав фильтров включаются разнообразные вещества, способные устранять механические примеси и токсичные элементы. В качестве фильтрационного материала чаще всего используют активированный уголь, ионообменные микропористые полимеры, мембранные пластины и т.д. В последние годы появились водоочистели, содержащие серебро для предотвращения размножения бактерий, например, “Гейзер 3 Элита”. С одной стороны, такие фильтры несут функцию химического и бактериологического очищения воды, но с другой - постоянное употребление такой серебряной воды небезвредно, т.о. ионы серебра убивают микроорганизмы очищаемой воды, но с таким же эффектом и полезную микрофлору кишечника, приводя к дисбактериозу (Ж. Касьяненко, 2001). Результаты экспериментальных исследований свидетельствует, что нередко фильтры очистителей засоряются и зарастают посторонней микрофлорой (Л.Ф. Леванова и соавт., 2004). Кроме того, проведенные Н.А. Романенко и соавт. (2001) исследования более 30 типов таких устройств показали, что не все они обеспечивают освобождение воды от возбудителей паразитозов. Поэтому, несмотря на определенную эффективность аппаратов доочистки воды, они должны подвергаться периодическому микробиологическому контролю. Вместе с тем согласно МУ 3.2.1022-01, полное освобождение воды от возбудителей паразитозов обеспечивают установки “БИО-Пульсар”, “Изумруд”, “Сапфир”, “Байкал”, “Родник”, бытовое устройство “Биофильтр” с использованием уникальных сорбентов, ПЦУ “Карандаш”, “Микрородник”, ИВП “СИА-1”, ИВП “СИА-2”, “РОСА”, “НИМФА”, а также мембранные установки типа “Ручеек”: бытовые приборы производительностью 70 - 100 л/сутки (“Ручеек 1С/10”, “Ручеек 2С/10”, “Ручеек 2С/10 Комфорт”); установки производительностью 800 - 9600 л/сутки для медицинских и детских учреждений, ресторанов, коттеджей, мини-пекарен (“Ручеек 2С/20”, “Ручеек 2С/30-005”, “Ручеек 2С/30-01”, “Ручеек 2С/30-01 Лицей”, “Ручеек 2С/30-01 Коттедж”); стационарные установки производительностью 1- 100 м³/час для поселков, микрорайонов, предприятий
пищевой промышленности “Ручеек 2С/50-1” (УМПВ-1), “Ручеек 2С/50-5” (УМПВ-5), “Ручеек 2С/50-25” (УМПВ-25), “Ручеек 2С/50-100” (УМПВ-100).
В последние годы существенное внимание уделяется профилактике заражений населения ОКИ через бутылированную воду. Изданы санитарные нормы и правила «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества» (2002). Документ регламентирует санитарно-химические и микробиологические требования к питьевой воде, расфасованной в емкости, а также порядок осуществления производственного контроля ее качества.