ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДОВ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В ОТНОШЕНИИ КИШЕЧНЫХ ВИРУСОВ


Вирулицидное действие всевозможных способов обеззараживания воды, предназначенной как для хо­зяйственно-питьевого водоснабжения, так и для пла­вательных бассейнов, при помощи химических реаген­тов (хлор, бром, йод, перекись водорода, озон, перман­ганат калия, электролитический раствор серебра и др.) и различных безреагентных, физических спосо­бов обработки воды изучается в течение многих лет. Однако вопрос о дозах и режимах обеззараживания, гарантирующих эпидемическую безопасность воды в отношении кишечных вирусов, остается актуальным и нерешенным до настоящего времени.
Обеззараживание хлором. В практике водоснабже­ния хлорирование является наиболее распространен­ным методом обеззараживания воды. В связи с этим эффективность этого метода обработки воды в отно­шении кишечных вирусов была подвергнута самому тщательному и всестороннему изучению. К сожалению, результаты первых работ, проведенных за 1940— 1954 гг., не представляют какого-либо практического интереса. Это объясняется тем, что опыты ставили с водой, в которую вносили вирус полиомиелита в виде плохо очищенной взвеси мозговой ткани, которая по­глощала огромные количества хлора. Вследствие это­го концентрации остаточного хлора (0,5 22 мг/л)
и сроки контакта (от 30 мин до 3 ч), обеспечивающие инактивацию вируса, по данным разных авторов, бы­ли весьма разнородными и в большинстве случаев со вершенно неприемлемыми для водопроводной прак­тики.
Начиная с работы Clarke и Каbleг (1954) исследо­вания стали проводить с очищенным или сильно раз­веденным вирусом, на окисление которого шло лишь незначительное количество хлора (0,1 мг/л). Кроме того, более унифицированные условия постановки опы-
тов позволили обобщить результаты разных авторов и сделать заключение об уровнях остаточного хлора и о необходимом сроке контакта с ним вирусов, обеспечи­вающих обеззараживание питьевой воды в отношении кишечных вирусов (Clarke, Chang, 1959).
Вопрос об обеззараживании воды хлором в отно­шении кишечных вирусов можно рассматривать с тех же позиций, как в свое время было изучено бактери­цидное действие хлора. Необходимо при этом учиты­вать влияния на вирулицидный эффект хлорирования таких факторов, как индивидуальная степень устойчи­вости вирусов, вирулицидные свойства различных пре­паратов хлора, состояние водной среды (мутность, цветность, pH, температура и др.).
Накопленные экспериментальные данные относи­тельно сравнительной устойчивости в воде разных; штаммов видов кишечных вирусов и санитарно-показа­тельных микроорганизмов к инактивирующему дейст­вию обеззараживающих агентов обобщены в табл. 10. В зависимости от степени устойчивости изученные ви­русы ориентировочно разделены на три категории. В третью категорию включены все агенты с низкой ус­тойчивостью, равной или ниже устойчивости кишечной палочки. Вторая категория состоит из вирусов средней устойчивости, которые в 2—3 раза (судя по размеру инактивирующей дозы) устойчивее, чем кишечная па­лочка. В первую категорию входят наиболее устойчи­вые вирусы, которые инактивируются дозами, в 2 раза и более превышающими дозы, необходимые для инак­тивации вирусов, включенных во вторую группу.
Отдельные штаммы вирусов могут обладать разной степенью хлороустойчивости, но это свойство нель­зя связать с видовой и типовой их принадлежностью. Кроме того, хлороустойчивость штаммов может изме­няться в зависимости от колебаний pH воды, вида ис­пользуемого хлора и, вероятно, других, еще не выяв­ленных факторов (Kelly, Sanderson, 1958).
Судя по уровню общего остаточного хлора в воде, вызывающему инактивацию вирусов в воде на 50% (ЕД50), аттенуированные (вакцинные) штаммы виру­са полиомиелита типа I, II и III отличаются от виру­лентных штаммов тех же типов, а также от вирусов Коксаки ВЗ и ЕСН07 и 9 значительно более высокой устойчивостью к действию хлора (табл. 10). Эти раз-

Отмечено, что отношение отдельных энтеровирусов и к инактивирующему действию хлорамина Т различ­но (Lund, 1964). При этом выявленная разница меж­ду степенью устойчивости разных штаммов была бо­лее выражена при низких уровнях температуры воды 7 С), когда весь процесс инактивации вирусов проходит более замедленно, чем при комнатной темпе­ратуре (18—22°С).

Сравнивая концентрации общего остаточного хло­ра и сроки контакта, обеспечивающие инактивацию тест-микроорганизмов на 99%, Clarke с соавт. (1964) установили, что аденовирус типа 3 менее устойчив к действию хлора, чем кишечная палочка, а тем более чем вирусы полиомиелита и Коксаки А2 и А9 Кроме того, аденовирусы обезьян типов М2, A3, М5, а также аденовирус человека типа 7 оказались менее устойчи­выми, чем даже Е. coli, к обеззараживающему дейст­вию хлора в воде (А. П. Ильницкий, 1968). Следова­тельно, указанные типы аденовирусов менее устой­чивы к хлору, чем исследованные энтеровирусы большинство которых более устойчиво к нему, чем ки­шечная палочка.

Сравнительное изучение динамики инактивации хлором аденовируса типа 5, фага Е, coli Т1 и энтеро­кокка (Str. faecalis) показало (рис. 7), что при уровне остаточного хлора 0,6—0,7 мг/л (А) и 0,8 0,9 мг/л
(Б) аденовирус был более устойчив, чем фаг и энте­рококк. Различия между кривыми инактивации иссле­дованных бактериальных и вирусных агентов были особенно выражены при содержании остаточного хло­ра 0,8—1 мг/л: в этих условиях фаг инактивировался менее чем за 5 мин, энтерококки к 30-и минуте, а аденовирус сохранял свою инфекционную активность и через 30 мин после начала обработки (F. А. Багдасарьян, Е. И. Ловцевич, 1972).
Сравнивая условия инактивации хлором аденови­руса типа 5 и аттенуированного штамма вируса полио­миелита типа I, наиболее устойчивого из исследованных энтеровирусов, можно заключить, что данный тип аденовируса по своей устойчивости к хлору не уступает энтеровирусам и в значительной степени превыша­ет ранее изученные аденовирусы.
По-видимому, этиологический агент (вирус) эпиде­мического гепатита также обладает высокой устойчивостью к действию активного хлора. В опытах, прове­денных на добровольцах (Neefe е. а., 1947), установ­лено, что вода, зараженная фекалиями больного эпи­демическим гепатитом и прошедшая коагуляцию, фильтрацию и хлорирование, все еще содержала ак­тивный вирус.
Интересные сведения о более высокой устойчиво­сти вируса эпидемического гепатита к действию хло­ра, чем бактерии кишечной группы, были получены при обследовании, проведенном во время крупной эпиде­мии инфекционного гепатита в Дели в декабре 1955г. Наряду с высокой заболеваемостью эпидемическим гепатитом за этот период времени не наблюдалось ка­кого-либо повышения численности кишечных инфек­ций бактериального происхождения. Очевидно, эпиде­мия была вызвана наличием в воде централизованного водопровода вируса эпидемического гепатита, кото­рый в отличие от патогенной группы бактерий сохра­нил свою активность в воде, прошедшей коагуляцию, фильтрацию и обеззараживание при обычных режи­мах хлорирования. Эпидемическими обследованиями установлено, что большинство случаев заболевания гепатитом наблюдалось в районе города, куда посту­пала вода, обеззараженная при 0,15—0,2 мг/л оста­точного хлора. В районах, снабжавшихся водой с дру­гой водопроводной станции, на которой воду подверга­ли двойному хлорированию, а концентрацию общего остаточного хлора в воде доводили до 0,7 мг/л, забо­леваемость была незначительной (Denis, 1959).
Наряду с индивидуальной чувствительностью ви­русов к хлору и его соединениям на эффективность обеззараживания воды влияют и степень очистки ви­руса от балластных белков, и его количественное со­держание. Как уже говорилось выше, первые исследо­вания по изучению вирулицидного эффекта обеззара­живания воды хлором проводились с неочищенной ви­руссодержащей, тканевой, в частности мозговой, взве­сью. Последняя поглощала значительное количество хлора, в результате чего вода обеззараживалась лишь большими дозами его (2—56 мг/л). Кроме того, вирус адсорбированный на взвешенных частицах разрушен­ной ткани, обладал исключительно высокой устойчиво­стью. С другой стороны, при обеззараживании газооб­разным хлором забуференной дистиллированной во-
ды, зараженной высокоочищенным вирусом Коксаки А2 (поглощавшим не более 0,1 мг/л хлора), при со­держании свободного остаточного хлора в пределах
0,1_ 0,5 мг/л наступала инактивация вируса на 99,6—
99,8% ’ (Clarke, Kabler, 1954).
Зависимость эффекта процесса обеззараживания воды от исходного содержания в ней самого вируса была изучена в динамике в опытах по хлорированию воды, содержащей ряд энтеровирусов в разных кон­центрациях. Оказалось, что 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 (Е. Л. Ловцевич, 1963).
Ко второй группе факторов, от которых зависит эффективность хлорирования, относится ооеззаражи вающая активность хлора и его соединений. Рядом экспериментальных исследований и практических на­блюдений установлено, что в порядке возрастания как бактерицидной, так и вирулицидной активности сле­дуют хлор амины, гипохлориды, хлорная известь, газо­образный хлор, двуокись хлора. Как известно, газооб­разный хлор, растворенный в воде, в зависимости от ее pH может находиться в двух формах HОС1 и ОС1 — так называемого свободного хлора. При содер­жании в воде аммиака или аминосоединений или того и другого НОС1 вступает с ними в реакцию и образует неорганические и органические хлорамины, которые считаются формами связанного хлора.
При хлорировании воды обеззараживающий эффект определяется количеством остаточного хлора, со­держащегося в воде после требуемого срока контакта (чаще всего 30—60 мин). В зависимости от способа определения хлора устанавливают общее количество остаточного хлора или раздельно концентрации его свободной и связанной формы. Остаточный хлор в во­де бывает в свободной форме при условии, если обе- зараживание проводят свободным хлором в дозах, с избытком обеспечивающих хлоропоглощаемость во­ды, т. е. с учетом точки перелома на кривой остаточно­го хлора. Хлорирование воды дозами, превышающими концентрацию хлора в точке перелома, необходимо для получения вирулицидного эффекта, который обус-
пример, инактивация вируса полиомиелита в сточной воде происходила при концентрации связанного оста­точного хлора, в 100 раз более высокой, чем при кон­центрации свободного остаточного хлора в водопро­водной воде. Однако и в том, и в другом случае окис­лительные потенциалы воды были единого параметра (550—600 mV). Автор считает окислительный потен­циал более точным показателем вирулицидного эф­фекта, чем уровень остаточного хлора в воде.
Интересные данные получены при сравнительном изучении «окислительной инактивации» нескольких энтеровирусов (Коксаки А5, В5, ЕСНО6, реовируса тина 1) разными концентрациями гипохлорита, хлор­амина и перманганата калия. Судя по величинам их окислительных потенциалов 570—600 mV, а также вирулицидному действию, хлорамин в дозе 200 мг/л, ги­похлорит— 25 мг/л, перманганат калия — 0,002 М рав­нозначны.
Уровень pH обрабатываемой воды оказывает силь­ное влияние па вирулицидное действие хлора и хлор­содержащих препаратов, в том числе и хлораминов. Как правило, в воде с более низкими величинами pH вирулицидный эффект более выражен, чем в воде с вы­соким уровнем pH. При pH воды ниже 7,7 активный хлор в виде хлорноватистой кислоты оказывает более сильное бактерицидное и вирулицидное действие, чем ионы гипохлорида в воде с уровнем pH выше 7,7. Ис­следования Weidenkopf (1958) показали, что сниже­ние pH на единицу (с 7 до 6 и с 8 до 7) сокращало вдвое срок контакта, обеспечивающий инактивацию вируса на 99,6% при концентрации 0,1 мг/л свободного хлора в воде; более чем в 3 раза — при 0,2 мг/л и в 4 раза — при 0,5 мг/л свободного остаточного хлора в воде.
С другой стороны, каждое последующее повышение уровня pH воды на единицу оказывало значительное тормозящее действие па динамику инактивации виру­са полиомиелита: при 0,2—0,3 мг/л остаточного свободного хлора инактивация вируса полиомиелита ти­па III на 99,6% при pH 7 наступала за 2 мин, а при pH 9 —за 16 мин (Kelly, Sanderson, 1958).
При хлорировании с преаммонизацией в воде с низкими значениями pH (5—6,5) образуется больше дихлораминов и бактерицидный эффект бывает силь-
нее, чем при высоких показателях pH (более 7,5), ког­да преобладают монохлорамины. Вирулицидное дей­ствие у дихлорамипов было также более высоким, чем у монохлораминов. Для инактивации вируса полио­миелита (на 99,7%) хлораминами при pH 6 требова­лось 2—3 ч, при pH 7 — 3 ч, при pH 8 — 5 ч и при pH 9 — около 7 ч.
В сравнительных исследованиях, проведенных с продуктом электролиза поваренной соли и газообраз­ным хлором, снижение уровня pH воды на один поря­док (с 8,3 до 7,3) в обоих случаях значительно уско­ряло инактивацию вируса и фага (Е. Л. Ловцевич, Л. А. Сергунина, 1968). При содержании общего ос­таточного хлора 0,5—0,8 мг/л и следах свободного остаточного хлора к 40-й минуте контакта вода с уров­нем pH 7,3 обеззараживалась как продуктом электро­лиза, так и газообразным хлором в отношении фага и кишечной палочки. Такой же обеззараживающий эф­фект был получен через 10 мин при содержании обще­го остаточного хлора 0,9—1,2 мг/л и в том числе сво­бодного остаточного хлора 0,1—0,3 мг/л, при уровнях pH 7,3 и 9,3. Однако при более низких концентрациях остаточного хлора и pH воды 8,3 кишечная палочка сохраняла активность в течение 20 мин, но инактиви­ровалась через 30 мин, а фаг не инактивировался пол­ностью и через 30 мин. Вирус оставался активным в течение 30 мин контакта при всех условиях опыта, кроме случаев высокого содержания общего остаточ­ного хлора и наличия свободного остаточного хлора в концентрации 0,1—0,3 мг/л в воде с pH 7,3—7,6. Сле­довательно, снижение уровня pH воды, а также нали­чие в воде после срока контакта остаточного хлора в свободной форме способствовало усилению биоцидно­го действия как газообразного хлора, так и продукта электролиза поваренной соли.
Известно отрицательное влияние низких темпера­тур на бактерицидное действие хлора в воде. Этот эф­фект выявляется лишь в условиях массивного началь­ного загрязнения воды и при хлорировании ее неболь­шими дозами хлора. Однако считается, что при степени бактериального загрязнения воды, допускаемый ГОСТ 2761-57 для источников водоснабжения, сниже­ние температуры не оказывает существенного влияния на эффект обеззараживания.
По всей вероятности, экспериментально установ­ленное отрицательное влияние низких температур на вирулицидное действие хлора в воде также не будет иметь какого-либо практического значения в природ­ных условиях. В то же время Clarke и Каbler (1954) показали, что доза хлора, инактивирующая вирус Коксаки А2 на 99,6% при температуре воды 27—29°С, была в среднем в 20 раз меньше, чем доза, инактиви­рующая при 3—6°С. Kelly и Sanderson (1958) инакти­вировали хлором (0,21—0,3 мг/л) вирус Коксаки В5 при 25—28°С за 1 мин, а при 1—5°С — за 16 мин. Сле­дует отметить, что и в том, и в другом случае вода бы­ла заражена большими концентрациями вируса (300-3000 ТЦДзо/мл).
При обеззараживании воды хлором процесс инак­тивации кишечных вирусов не находится в экспонен­циальной зависимости от срока его действия. Кривые инактивации нескольких штаммов адено- и энтерови­русов как свободным, так и связанным хлором в про­бах воды с разными уровнями pH и температуры не носят прямолинейного характера, а имеют изогнутую форму с пологим «хвостом», за счет более медленной инактивации на втором этапе процесса (Е. Л. Ловце- вич, 1963; Kelly, Sanderson, 1958; Weidenkopf, 1958). Резкое уменьшение за первые 2 1/5—5 мин основного количества активного вируса в воде составляет пер­вую, крутую часть кривой, а значительно более мед­ленная инактивация (в течение 20—40 мин) неболь­шой части оставшейся вирусной популяции — вторую, пологую часть кривой. При этом, судя по дли­тельности выживания, именно устойчивость этого не­большого количества вирусных частиц, сохранивших свою биологическую активность, определяет устойчи­вость того или иного штамма.
Выяснение природы этой более устойчивой части вирусной популяции явилось целью ряда исследований (Е. Л. Ловцевич, 1973). В первую очередь была сдела­на попытка установить, не состоит ли изучаемая часть вирусной популяции из гетерогенных вирусных ча­стиц, принадлежащих к самостоятельным штаммам, которые генетически отличаются от основного штам­ма более высокой устойчивостью. Для этого было про­ведено сравнительное изучение динамики инактива­ции хлором аттенуированного штамма (LSc2ab) виру­са полиомиелита типа 1 и штаммов, выделенных из бляшек, полученных из вирусных частиц, сохранив­ших свою активность через разные сроки после обра­ботки хлором (10, 20, 30 и 40 мин). Формы кривых инактивации хлором всех вновь выделенных штаммов ничем существенно не отличались от формы кривой инактивации основного штамма. Из этого следует, что более устойчивая часть вирусной популяции не состо­ит из частиц, генетически отличающихся от основно­го штамма.
Сделана попытка установить, чем определяется ус­тойчивость вируса к действию хлора: свойствами
РНК — основным компонентом ядра вирусной части­цы или ее белковой оболочкой. Сравнительное изуче­ние динамики инактивации хлором цельного вируса и РЫК аттенуированного и вирулентного штаммов ви­руса полиомиелита типа 1 показало, что цельный атте­нуированный штамм вируса полиомиелита более ус­тойчив к действию хлора, чем вирулентный штамм. Однако, судя по срокам выживаемости, РНК аттену­ированного и вирулентного штаммов не отличались друг от друга по отношению к действию хлора. При этом инактивация РНК и цельных вирусов на первой стадии (первые 2 1/2 мин) проходила с единой скоро­стью. Поэтому, вероятно, устойчивость вируса к хло­ру можно скорее всего связать с какими-то специфи­ческими свойствами его белковой оболочки.
Учитывая возможность разрушающего действия хлора в первую очередь на белковую оболочку виру­са, можно предположить, что пологий «хвост» кривой инактивации аттенуированного штамма вируса полио­миелита может состоять из вируса с частично разру­шенной белковой оболочкой. Однако добавление рибонуклеазы к вирусной популяции, сохранившей свою активность через 10 мин контакта с хлором, не вызы­вало какого-либо значительного снижения цитопатической активности. Отсюда можно заключить, что часть вирусной популяции, сохранившая свою актив­ность, состоит из цельных вирусных частиц, а не из РНК.
В последние годы рядом авторов (Chang, 1971; Poduska, Hershey, 1972, и др.) было выдвинуто пред­положение о том, что резистентная часть вирусной по­пуляции состоит из конгломератов вирусных частиц,
Отрицательное влияние степени загрязненности во­ды на процесс обеззараживания озоном установлено при изучении динамики инактивации озоном вируса полиомиелита, искусственно внесенного в профильтро­ванные прооы воды реки Сены, взятые в различных районах. Судя по расположению кривых, инактива­ция вируса в более загрязненной воде (из района Су­рен, Франция) проходила медленнее и при более вы­соком содержании озона в воде, чем инактивация то­го же вируса в менее загрязненной воде (из района Шуази-Руа, Франция) (Coin е. а., 1967). Вместе с тем, когда деминерализованную и профильтрованную речную воду, содержащую вирус полиомиелита трех типов, пропускали через лабораторную озонаторную установку, снабженную специальной колонкой, позво­ляющей проводить озонирование проточной воды в ус­ловиях, близких к тем, которые существуют па про­мышленных озонаторных установках на водопровод­ных станциях, при 0,4 мг/л остаточного озона вирус инактивировался полностью за 4 мин контакта. При этом разные серологические типы вируса полиомиели­та проявили различную устойчивость к действию озо­на. Типы II и III оказались менее устойчивыми к дей­ствию озона, чем вирус типа I. При изучении сравни­тельной устойчивости к действию озона аденовируса человека типа 7а и кишечной палочки было установле­но, что последняя ввиду своей большой устойчивости может служить санитарным показателем эффективно­сти ооеззараживания озоном воды, содержащей аде­новирусы (А. П. Ильницкий, 1966).
Учитывая полученные данные о высокой устойчи­вости аденовируса типа 5 к действию хлора, изучали динамику инактивации при разных уровнях остаточно­го озона (0,3—0,45 мг/л) двух штаммов аденовируса типа 5 прототипного и 22Ф, выделенного из фека­лий больного инфекционным гепатитом. Оба штамма оказались намного более устойчивыми к действию озо­на, чем фаг Е. coli Т1 и энтерококк. На основании это­го можно заключить, что аденовирус типа 5 не усту­пает по своей устойчивости ранее изученному аттену­ированному штамму вируса полиомиелита типа 1 и более устойчив, чем типы аденовируса, изученные А. П. Ильницким.
Из приведенных экспериментальных данных видно, что эффективность способа обеззараживания воды озоном в отношении вирусов зависит от следующих условий: исходной концентрации вируса в воде, степе­ни загрязнения воды ограническими веществами, ко- личества свободного остаточного озона в воде и дли­те тьности экспозиции. Таким образом, обеззаражива­ющий эффект озонирования зависит от влияния тех же факторов, что и хлорирование. По своему вирули- цидному действию озон в определенных условиях мо­жет быть активнее, чем хлор. Ввиду того что экспери­ментальные условия озонирования воды резко отли­чаются от производственных, окончательная оценка эффективности обеззараживания воды озоном в отно­шении кишечных вирусов должна быть сделана на основании результатов изучения степени инактивации вирусов в воде при ее непосредственной обработке на производственной озонаторной установке.
Обеззараживание йодом. Кристаллический йод и йодсодержащие соединения могут быть использованы для обеззараживания небольших объемов индивиду­альных запасов воды, воды плавательных бассейнов, а также при обработке воды на небольших полевых установках.
В результате гидролиза йода в воде происходит образование йодноватистой кислоты (НI0). Отноше­ние количества I2 и НI0 в воде находится в прямой зависимости как от концентрации йода в воде, так и от уровня pH воды. Так, например, в воде, содержа­щей 1 мг/л титруемого йода, при pH 6,5 около 80 % йода будет в виде I2 и 20% — НI0, а при pH 8 пример­но 20% в виде I2 и 80% в виде НI0. Процент содержа­ния йода в виде НI0 увеличивается с повышением уровня pH воды и общей концентрации йода в воде (Ш. Чанг, 1968; Kruse е. а., 1971). Кроме того, было установлено, что НI03, I, и также Iз обладают ничтож­ным вирулицидным действием. Йод не реагирует с аммиаком и не образует йодамины. Йод в своей наи­более биоцидной форме — в виде бесцветной йодно- ватистой кислоты (НI0)—найдет широкое примене­ние в водопроводной практике.
Вирулицидная активность йода во многом зависит от формы, в которой он находится в воде. Судя по дли­тельности срока контакта, который обеспечивал инак­тивацию вируса Коксаки на 99%, элементарный йод в 200, а HI0 в 4—5 раз менее вирулициден, чем хлор­новатистая кислота (Clarke е. а., 1964).
Повышение температуры на 10°С увеличивало ско­рость инактивации вируса йодом (в- 31/2—41/2 раза). Все исследованные энтеровирусы были намного ус­тойчивее, чем Е. coli: более длительный срок контакта (в 1100 раз) потребовался для инактивации наиболее устойчивого вируса — Коксаки А9, чем для гибели Е. coli при одинаковом содержании йода в воде. При температуре воды 25°С инактивация наиболее устой­чивых вирусов (Коксаки А2 и В1) па 99,6% происхо­дила при содержании 5, 10 и 15 мг/л остаточного йода в воде соответственно через 6, 3,5 и 2,25 мин контак­та вируса с йодом (Ш. Чанг, 1958).
Взвешенный в дистиллированной воде вирус полиомиелита инактивировался органическим йодом (йодофосом) в разведении 1 :200 за 5 мин кон­такта.
Однако в водопроводной воде, содержащей йодо- фос в той же концентрации, вирус оставался активным и через 15 мин контакта. Очевидно, вирулицидная ак­тивность йода также зависит от степени чистоты воды (Wallis е. а., 1963).
Йодноватистая кислота (НI0) обладает более силь­ным биоцидным действием, чем элементарный йод: на­ходясь в воде Е меньших концентрациях, НI0 за более короткий период времени инактивировала вирус по­лиомиелита, амебные цисты и кишечную палочку, чем I2. При этом кишечная палочка была менее устой­чивее, чем вирус полиомиелита (Ш. Чанг, 1968). Инактивация 99,9% амебных цист и вируса полиомие­лита типа I происходила при таких концентрациях ос­таточного йода (6 мг/л) и сроках контакта (40 мин), которые практически не могут быть использованы. В связи с этим Ш. Чанг считает, что обеззараживанию можно подвергать лишь воду с небольшим содержани­ем органических веществ и микроорганизмов. В по­следнем случае желаемая степень инактивации (99,9%) вирусов и амебных цист может быть достиг­нута через 30 мин экспозиции при концентрациях ос­таточного йода в пределах 0,6—1 мг/л.
Основным преимуществом производственных уста­новок по йодированию является сравнительная про­стота их эксплуатации. Благодаря плохой растворимо­сти йода в воде его насыщенный раствор (200 мг/л при 10°С и 400 мг/л при 30°С) получают путем непосредст­венного пропускания воды через колонку, заполнен­ную кристаллическим йодом. Затем этот раствор вво­дят в обрабатываемую воду в расчетном объемном соотношении, необходимом для получения желаемой концентрации йода в воде. Такие установки эксплуа­тируются в Индии (Ш. Чанг, 1968).
Интересные данные были получены при изучении условий и эффективности обработки галогенами (хлор, йод и бром) воды плавательных бассейнов как в отно­шении бактерий (энтерококки, стафилококки, коли- формы и др.), так и энтеровирусов. Несмотря на то что обеззараживание воды в отношении бактерий и виру­сов достигается более низкими концентрациями актив­ного хлора, чем йода и брома, обеззараживание воды плавательных бассейнов предпочитают проводить именно последними двумя галогенами. Основанием для этого послужили следующие наблюдения. Иод, бром, а также их различные препараты, находясь в воде в необходимых бактерицидных и вирулицидных концентрациях, в отличие от хлора нс вызывают раз­дражения слизистых оболочек глаз купающихся. Кро­ме того, значительное количество органических ве­ществ, неизбежно поступающих в воду плавательных бассейнов, не оказывает столь отрицательного влия­ния на вирулицидный эффект йода как на обеззара­живающее действие хлора. В устойчивых активных формах йод и бром находятся в воде более длитель­ное время, чем свободный активный хлор, который быстро переходит в свою менее активную связанную форму (В1аск е. а., 1959; 1968; Клизе с. а., 1971).
При использовании йода достигается более эффек­тивное обеззараживание неочищенной воды поверх­ностных водоемов, чем при применении хлора и бро­ма. Это объясняется отсутствием образования аминов с йодом и нахождением его в свободной форме (Кruse е. а., 1971).
Обеззараживание бромом. Бром и бромосодержащие соединения используют для обеззараживания во­ды плавательных бассейнов. Как уже говорилось вы­ше, основным преимуществом брома по сравнению с хлором является то, что, находясь в воде в сравнителъ- но высоких концентрациях, он не вызывает раздраже­ния слизистой оболочки глаз.
При обеззараживании воды большого плаватель­ного бассейна с исключительно высокой посещаемо­стью содержание брома в воде поддерживали на уров­не не ниже 2 мг/л. При таком режиме обработки воды бром не оказывал отрицательного влияния на слизи­стую оболочку глаз, но проявлял сильную биоцидную активность: из воды бассейна не выделяли кишечной палочки, .стрептококка и вирусов (McLean с. а., 1964). Однако в экспериментальных условиях в физиологиче­ском растворе (pH 7,0, температура воды 22°С) пол­ная инактивация 3 типов вируса полиомиелита и 6 дру­гих энтеровирусов происходила при 0,3—0,5 мг/л оста­точного свободного брома за 10 мин контакта (McLean е. а., 1962).
По мнению Ш. Чанга (1968), инактивация энтеро­вирусов, находящихся в воде плавательных бассейнов в сравнительно низких концентрациях, требует первич­ной дозы брома в воде в пределах 6—7 мг/л; вирули- цидное действие последней аналогично эффекту ак­тивного хлора в воде в концентрации 1 мг/л и йода в концентрации 4—5 мг/л.
Как сильные протоплазматические яды галогены являются эффективными дезинфектантами в отноше­нии широкого спектра различных микроорганизмов. Однако, судя по механизму их инактивирующего дей­ствия на вирусы, они отличаются друг от друга. Йод реагирует с аминокислотой (тирозином) белковой фракции вируса, но даже в высоких концентрациях не оказывает почти никакого действия на вирусную нуклеиновую кислоту. Бром инактивирует нуклеино­вую кислоту вируса, но оказывает слабое разрушаю­щее действие на белок. Хлор инактивирует как цель­ный вирус, так и его РНК в течение того же периода времени и при том же уровне pH среды (Olivieri е а
1973) .
Обеззараживание перманганатом калия. В прак­тике водоснабжения перманганат калия применяется в основном для удаления посторонних запахов и при­вкусов из питьевой воды. При обеззараживании пер- манганатными таблетками (по 0,06 1\Мп04) дистил­лированной воды, содержащей вирус полиомиелита в концентрациях 104,8 ЦПД50/Л, через 20 мин контакта с
перманганатом калия в концентрациях 0,12 и 0,24 г/л вирус оставался активным, а через 40 мин наступала полная инактивация (Darbon е. а., 1962).
Интересные данные были получены при сравни­тельном изучении «окислительной инактивации» не­скольких энтеровирусов (Коксаки А5, В5, ЕСН05, рео- вируса типа I) разными концентрациями гипохлорида, хлорамина и перманганата калия. Судя по величинам их окислительных потенциалов 570—600 mV, а также вирулицидному действию, хлорамин в дозе 200 мг/л, гипохлорид — 25 мг/л и перманганат калия — 0,002 М равнозначны (Lund, 1964).
Ультрафиолетовое облучение. За последние годы обеззараживание воды УФ-лучами постепенно нахо­дит все более широкое применение в водопроводной практике. Хорошо известна эффективность этого ме­тода как в отношении бактерий кишечной группы, так и энтсровирусов.
Изучение инактивации УФ-лучами аттенуирован­ных и вирулентных штаммов вируса полиомиелита ти­пов I, II и III, а также вирусов Коксаки ВЗ, ЕСН07 и 9, находящихся в воде в разведениях 10~2, 10~3, 10“4, 10-5, показало, что, судя по величине экспозиции, не­обходимой для снижения содержания вируса в воде на 50.% (ЕД5о), изученные штаммы вирусов обладают различной степенью устойчивости к действию УФ-лу- чей; наиболее устойчивым является вирулентный штамм (Магоней) вируса полиомиелита (Е. Л. Ловцевич, 1963). По отношению к действию УФ-лучей еще более устойчивыми, чем исследованные энтерови­русы, оказались два штамма (прототипный и 22ф) аденовируса типа 5 (Г. А. Багдасарьян, Е. Л. Ловце- впч, 1972).
С целью определения санитарно-показательного значения ряда кишечных микроорганизмов при оцен­ке эффективности обеззараживания питьевой воды УФ-лучами в отношении кишечных вирусов была изу­чена динамика инактивации УФ-лучами вируса полио­миелита, аденовируса типа 5, Sir. faecalis, Е. coli и фага Е. coli (музейного штамма Т1 и свежевыделен­ной смешанной популяции), находящихся в водопро­водной воде в близких концентрациях (350— 400 ЕД/мл) (рис. 9). При сравнении кривых инак­тивации исследуемых агентов кишечная палочка
6 Заказ 3976

оказалась более устойчивой, чем дикий фаг, и менее устойчивой, чем фаг Т1 и вирус полиомиелита; фаг Т1 приближался по своей устойчивости к вирусу полио­миелита. Судя по срокам выживаемости, энтерококк был менее устойчив, чем фаг, энтеровирус и аденови­рус. Наиболее устойчивым оказался аденовирус ти­па 5. Отсюда можно заключить, что при условии со­держания их в воде в равных концентрациях ни ки­шечная палочка, ни ее фаг, ни энтерококк не могут служить достаточно надежным показателем эффек­тивности обеззараживания воды УФ-лучами в отно­шении кишечных вирусов.
Гамма-излучение. Обработка питьевой воды гам­ма-излучением является одним из перспективных со­временных безреагентных методов обеззараживания. В установках для обеззараживания воды могут быть применены в качестве источников гамма-излучения отработанные в ядерных реакторах тепловыделяющие элементы. Наиболее удобными источниками гамма- излучения являются долгоживущие изотопы, облада­ющие гамма-излучением высокой энергии (60Со, 137Сs и др.).
Обработка питьевой воды в таких гамма-установ­ках дает высокий обеззараживающий эффект и пред­ставляется экономически выгодной.
Бактерицидный эффект обеззараживания воды гамма-излучением достаточно полно освещен в лите­ратуре. Имеются данные о видовой устойчивости от­дельных групп микроорганизмов, о санитарно-показа­тельном значении кишечной палочки в отношении группы патогенных кишечных бактерий, о механизме действия гамма-излучения на бактериальные клетки, а также о величине обеззараживающих доз гамма-из­лучения и их зависимости от содержания в обрабаты­ваемой воде бактерий и органических веществ, а так­же ряда ее физико-химических свойств.
Изучение обеззараживания гамма-излучением пи­тьевой воды в отношении энтеровирусов было начато в 1963 г. Облучение вирулентного и аттенуированного штаммов вируса полиомиелита типа I в разведении 10-3 (титр в lg БОЕ/мл от 4 до 5,3), дозой в 200 кР вызвало снижение титра на 99,9—99,93%, при воздей­ствии дозы облучения в 300 кР наблюдалась полная инактивация вируса. Не было отмечено каких-либо различий в степени устойчивости к действию гамма- лучей аттенуированного и вирулентного штаммов (Ё. Л. Ловцевич, В. А. Рябченко, 1966). В результате изучения динамики инактивации разных энтеровиру­сов в процессе обработки воды гамма-излучением бы­ла установлена зависимость процессов инактивации энтеровирусов от их индивидуальной устойчивости к действию гамма-излучения, их количественного содер­жания, а также от состава среды, в которой они нахо­дились.
Позднее было установлено, что вирус ЕСН07 более устойчив к действию гамма-излучения, чем оба штам­ма вируса полиомиелита. Оказалось, что величина обеззараживающей дозы гамма-излучения непосредст­венно зависит от концентрации вируса в жидкой сре­де. Вирус, находящийся в питательной среде, требо­вал для инактивации более высоких доз гамма-лучей, чем вирус, находящийся в дистиллированной воде. Инактивация вируса, находящегося в воде в концент­рации 1,5 • 102 БОЕ/мл, наступила после облучения в Дозе 125 кР, а в питательной среде— после облучения Дозой 1000 кР.
Не менее мощные дозы гамма-излучения потребо­вались для обеззараживания воды, зараженной двумя штаммами аденовируса типа 5. Инактивация исследу-

емого аденовируса на 99% требовала облучения в до­зе не менее 100 кР. Оба штамма были намного более устойчивыми, чем кишечная палочка, ее фаги и энте­рококк (Г. А. Багдасарьян, Е. Л. Ловцевич, 1972).
При сравнительном изучении динамики инактива­ции гамма-излучением аттенуированного штамма ви­руса полиомиелита типа I, кишечной палочки, ее фа­гов (музейного штамма Т1, дикой популяции) и энте­рококка (Str. faecalis), находящихся в воде в близких концентрациях (2,5—2,7 lg/мл), показано, что по ус­тойчивости кишечная палочка ничем не отличалась от смешанной^ популяции дикого фага Е. coli, но была менее устойчивой, чем фаг Т1, а тем более энтерококк и вирус полиомиелита. Последний был наиболее устой­чивым из всех исследованных агентов (рис. 10).
Различная степень устойчивости к действию гам­ма-излучения установлена у 30 разных вирусов, в том числе и 15 энтеровирусов. При этом инактивация ви­русов, находящихся в питательной среде, требовала облучения дозами, в 3 раза более высокими, чем до­зы, инактивировавшие эти вирусы в дистиллирован­ной воде. Еще более устойчивыми оказались вирусы, находящиеся в питательной среде в замороженном со­стоянии (Sullivan е. а., 1971, 1973).
Таким образом, проведенные экспериментальные исследования показали, что процессы инактивации различными химическими и физическими агентами как кишечных вирусов, так и бактерий в воде подчиняют­ся

Источник: Г. л. БАГДАОАРЬЯН, В. В. ВЛОДАВЕЦ, Р. А. ДМИТРИЕВА, Е. Л. ЛОВЦЕВИЧ, «ОСНОВЫ САНИТАРНОЙ ВИРУСОЛОГИИ» 1977

А так же в разделе «ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДОВ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В ОТНОШЕНИИ КИШЕЧНЫХ ВИРУСОВ »