Дезинфекция воды

Очистка воды от находящихся в ней микроорганизмов называется дезинфекцией.
Для дезинфекции воды существует много способов. Идеального среди них нет. Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки. При их оценке нужно учитывать следующее:

1. Необходимо уничтожать все виды болезнетворных организмов в любых количествах, в которых они могут присутствовать в воде;
2. Уничтожать все болезнетворные организмы необходимо за промежуток времени, отведенного на дезинфекцию;
3. Дезинфекция должна осуществляться независимо от изменений в составе воды;
4. Способ дезинфекции должен работать во всем диапазоне температуры, которую может иметь вода;
5. Способ дезинфекции воды должен быть безопасным для человека;
6. Способ дезинфекции не должен делать воду невкусной;
7. Способ дезинфекции должен быть максимально простым и недорогим в использовании;
8. Способ дезинфекции должен обеспечивать остаточную защиту от повторного загрязнения;

Наиболее распространенные способы: кипячение, ультрафиолетовое облучение и хлорирование. Менее распространены – обработка йодом, озоном,серебром.
Обработка воды йодом (I), как способ дезинфекции используется только в некоторых картриджных системах очистки воды. Его недостатки: во-первых, невозможно контролировать процесс обеззараживания воды, а во-вторых, в воде часто остается привкус йода, что не нравится большинству потребителей.
Озонирование воды – способ весьма эффективный, но очень дорогой. Он находит свое применение при дезинфекции воды в различных бассейнах или при подготовке индивидуальных проектов, но широкого распространения не получил именно из-за высокой себестоимости.
Что касается серебра (Ag), то его способность убивать бактерии (бактерицидный эффект) проявляется только при концентрации в воде его ионов свыше 150 мкг/л. Постоянное присутствие в воде такого количества ионов серебра недопустимо, потому что серебро это тяжелый металл и наряду со свинцом, кобальтом и кадмием относится ко 2-му классу опасности. Нашему организму серебро нужно в ничтожно малых количествах, ни одно из известных заболеваний не вызывается дефицитом серебра. Зато известно такое заболевание, как аргироз – отравление серебром при его продолжительном (более 10 лет) избыточном поступлении в организм. Справедливости ради необходимо сказать, что заболевание это не представляет угрозу для жизни, но голубовато-серый оттенок кожи вряд ли кого-либо порадует. При допустимых концентрациях 50-100 мкг/л серебро обладает только бактериостатическим эффектом, то есть используется для подавления размножения микроорганизмов. В фильтрах его чаще всего используют нанесенным на активированный уголь. Как только некоторые (опять же некоторые) виды бактерий входят в контакт с серебром, они теряют активность. Серебро не дает неприятного вкуса или запаха при обработке воды. В комбинации с медью серебро позволяет на 80% снизить степень хлорирования при обеззараживании воды в бассейнах. Однако, высокая стоимость серебра, необходимость длительного времени обработки и слабое бактерицидное действие не позволяют ему стать широко распространенным дезинфицирующим средством. Что касается распространенного мнения о том, что при освящении воды в нее опускаются серебряные предметы культа и в результате этого она приобретает свойство долго не портиться, то это откровенная спекуляция. Во-первых, каждый священнослужитель скажет вам, что крест вовсе не обязательно должен быть серебряным, это же относится к используемой емкости (не говоря уже об освящении воды в открытых водоемах). Во-вторых, кратковременное опускание в воду даже серебряных предметов никоим образом не может ее обеззаразить.
В домашних условиях самый распространенный метод – кипячение. При этом бабушкином способе вода еще и становится мягче, так как временная жесткость выпадает в осадок, испаряются некоторые легколетучие органические вещества. Для надежной дезинфекции рекомендуется кипятить воду в течение 15 - 20 минут. Возбудители большинства серьезных заболеваний не выдерживают высокой температуры (исключение составляют споры некоторых возбудителей, которые выдерживают температуру до 120оС). Но постоянно кипятить воду в объеме, необходимом для комфортабельной жизни - хлопотно до нереальности. При этом на посуде, на всех нагревательных элементах бытовых приборов, интенсивно образуется накипь, что выводит бытовую технику из строяраньшевремени.
Использование ультрафиолетового излучения - попытка подражать природе. В процессе естественной очистки воды солнечный свет уничтожает некоторые бактерии. Однако, чем больше мутность, тем на меньшую глубину проникает ультрафиолет. Поэтому во всех случаях, когда производится дезинфекция воды таким способом, вода должна быть чистой и прозрачной. Поскольку для обработки ультрафиолетовым излучением в воду не нужно ничего добавлять не создается проблем со вкусом и запахом. С другой стороны, такая обработка не дает остаточной защиты от повторного загрязнения. Кроме того, все время надо тщательно проверять, что энергия излучения, доходящего до обрабатываемой воды, достаточна. Излучающая трубка со временем теряет свою мощность, кроме того, на ней может образовываться слизистый слой, экранирующий излучение.
Хлорирование воды, по мнению экспертов, – самое крупное изобретение российских медиков 20 века, принесшее наибольшую пользу человечеству. Именно хлорирование воды, а не открытие антибиотиков, инсулина или пересадка сердца спасло больше всего жизней. Легче всего с помощью хлорирования уничтожаются микробы, вызывающие такие болезни, как тиф, холера и дизентерия. Про сопротивляемость хлору вирусов до сих порещемалочтоизвестно.
Впервые хлорирование применено для остановки эпидемии холеры в 1908 году в России. А в качестве обеззараживающего средства для водопроводной воды - в Кронштадте в 1911г. И реальной альтернативы пока нет. Попытка отказаться от обработки воды хлором привела к вспышке холеры в Перу в 1991г.
В то же время есть и отрицательные моменты в использовании хлора. Этот активный газ, кроме того, что убивает микроорганизмы, вступает в различные химические реакции с веществами, содержащимися в воде, образуя так называемые хлорорганические соединения. Хлорорганические соединения отличаются уникальной биологической активностью, распространяются в окружающей среде далеко за пределы своего первоначального местонахождения и уже на уровне микропримесей оказывают негативное воздействие на живые организмы. Причем опасность заключается в том, что они накапливаются в организме и проявляются в отдаленных последствиях. Особенно легко хлор образует хлорорганические соединения при кипячении воды, в которой содержится. Американские и финские ученые доказали, что люди, которые готовят пищу на хлорированной водопроводной воде, в 6 раз чаще страдают онкологическими заболеваниями, чем те, кто использует очищенную воду. Высокое содержание в воде хлора и его соединений часто провоцирует респираторные заболевания, пневмонию, гастриты. При правильном использовании, сам хлор не вызывает возникновения сколько-нибудь заметного запаха или привкуса. Появление же хорошо известного многим запаха и привкуса "хлорки" свидетельствует о присутствии в воде именно хлорорганических соединений. Важнейшей отличительной чертой большинства хлорорганических соединений является стойкость к воздействию различных факторов окружающей среды (температура, солнечная радиация, влага и др.) и нарастание концентрации их в последующих звеньях биологической цепи.
Еще один минус хлора – он вызывает коррозию водопроводных труб.
Однако в настоящее время хлорирование считается самым эффективным способом дезинфекции, пригодным для всех бытовых целей. Замена хлора другими бактерицидными веществами, а также широкое использование других методов в ближайшие годы маловероятно. На станциях водоочистки процесс хлорирования характеризуется тремя терминами: потребность в хлоре, дозировка хлора и остаточный хлор.
Потребность в хлоре - это количество хлора, которое будет израсходовано на уничтожение бактерий, а также в процессе окисления железа, марганца или сероводорода, присутствующихвводе.
Дозировка хлора - это количество хлора, внесенное в воду.
Остаточный хлор - количество хлора, остающееся в воде после процесса окисления и уничтожениябактерий.
Необходимая концентрация «остаточного хлора» защищает воду от повторного биологического загрязнения на пути к потребителю.

Вывод

Вода играет чрезвычайно важную роль в жизни человека, животного и растительного мира, и природы в целом. Дееспособность всех живых клеток связана с присутствием воды. Рассматривая значение воды для человека, мы находим, что его организм – это совокупность водных растворов, коллоидов, суспензий и других сложных по составу водных систем.

Вода доставляет в клетки организма питательные вещества (витамины, минеральные соли) и уносит отходы жизнедеятельности (шлаки). Кроме того, вода участвует в процессе терморегуляции (потоотделение) и в процессе дыхания (человек может дышать абсолютно сухим воздухом, но не долго) Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день.

Таким образом, вода необходима для жизнедеятельности; количество ее, выделяемое жизненными процессами, должно вновь пополняться. Поэтому первостепенным вопросом нашего питания является постоянное возмещение воды путем введения в организм в свободном виде и как составную часть пищи. Ни одна из естественных вод не обладает составом Н2О. Благодаря успехам аналитической химии в природных водах, используемых в питьевом водоснабжении, обнаружено более 80 элементов периодической системы Д.И. Менделеева. В связи с этим воду следует рассматривать как сложную систему, включающую растворенные, коллоидные и взвешенные химические компоненты, биологические живые объекты, продукты их обмена и отмирания. Обладая свойствами универсального растворителя, вода постоянно несет большое количество самых различных ионов, состав и соотношение которых определяется условиями формирования воды источника, составом водовмещающих пород.