Наши разработки:

Обеззараживание воды — почему это важно?

Пути инфицирования воды фонтанов и плавательных бассейнов

Основными источниками инфицирования вод фонтанов являются:

1.      Микробы, содержащиеся во вторичных аэрозолях (пыли) — твердых частичках загрязнений накапливающихся на городских территориях, где они подвергаются микробообсеменению. Под действием ветра или при движении транспорта пыль поднимается в приземные слои воздуха, и переносится воздушными потоками на значительные расстояния (до нескольких десятков километров). Указанные загрязнения задерживаются струями фонтанов, и накапливаются в чашах (санитарное предназначение фонтанов – очистка воздуха от пыли);

2.      Поступление микробов в воды происходит при использовании людьми чаш фонтанов для купания, мойки рук и т.п. Очень опасным является и то, что многие фонтаны являются общедоступными и часто используются представителями групп риска для водных процедур;

3.      Вода может заражаться домашними и бродячими животными, обитающими в городах, при использовании ими чаш как поилки и т.п., в случае расположения фонтанов на открытом воздухе в легкодоступных местах;

4.      Вторичные источники заражения – микробы, развивающиеся на загрузках фильтров, в трубопроводах и т.д.

Основными источниками инфицирования вод плавательных бассейнов являются.

1.      Микробы, поступающие в воду при плавании и других водных процедурах отдыхающих (с поверхности тела, слюной и т.д.);

2.      Заражение вод патогенными микроорганизмами, содержащимися в инфицированных частичках пыли (вторичных аэрозолях), при их смыве с тел (волос) купающихся и при их прямом осаждении на поверхность воды;

3.      Для открытых бассейнов существует вероятность заражения вод животными, обитающими в городах;

4.      Вторичные источники заражения – микробы, аккумулирующиеся на загрузках фильтров, поверхностях оборудования и т.д.

Воды фонтанов непрерывно подвержены инфицированию, поэтому необходимо обеззараживание проводить постоянно. Так, например, при ультрафиолетовой обработке весь объем воды плавательного бассейна или чаши фонтана 4-6-ти кратно пропускается через УФ аппарат в течение суток. В случае если используются методы обеззараживания с применением различных реагентов, то необходима или постоянная обработка воды, или в дискретно-непрерывном режиме, если технология обеспечивает пролонгированный бактерицидный эффект.

Развитие микроорганизмов в чашах фонтанов и плавательных бассейнах

Развитию микроорганизмов в водах фонтанов, при отсутствии обеззараживания, способствуют следующие факторы:

1.      Оборотный режим работы, при котором первоначальное заполнение чаш производится питьевой водой из городского водопровода, но в последующем происходит только подпитка, компенсирующая потери на испарение, разбрызгивание и формирование искусственных туманов;

2.      Питательная среда, формирующаяся не только за счет минеральных примесей, но и за счет органических веществ поступающих в воду при купании, мойке рук и других антропогенных воздействиях, попадающих в воду с аэрозолями эрозионного происхождения – частичками почвы (гумус и т.п.); пыльцой и семенами трав, цветов, кустарников и деревьев – аэрозолями растительного происхождения, при контакте с водой животных обитающих в городах и т.п.;

3.      Благоприятный температурный режим вод в теплый период года (в жаркие дни вода в чашах фонтанов прогревается до +25–+32 ⁰С).

Основные факторы, способствующие развитию микроорганизмов в плавательных бассейнах следующие:

1.      Недостатки в системах обеззараживания и очистки вод;

2.      Оборотный режим водоснабжения плавательных бассейнов, т.е. отсутствие полной замены воды в течение длительного времени;

3.      Питательная среда, формируемая за счет минеральных примесей и органических веществ, попадающих в воду с тел пловцов и т.п., с аэрозолями и т.д.;

4.      Благоприятная температура воды в период эксплуатации бассейнов.

Заболевания инфекционной природы, которые могут передаваться через воду фонтанов и плавательных бассейнов

1.      Воздушно-капельный путь инфицирования, возникающий в процессе работы фонтанов за счет формирования искусственных туманов – огромного количества мельчайших капелек воды (размером до 20-30 мкм), которые разносятся воздушными потоками на сотни метров от места расположения фонтана. При эксплуатации фонтана потери воды на убыль за счет ветрового и капельного уноса (искусственного тумана) составляют 20 кг на 1 м³ воды, находящейся в оборотной системе в течение часа. При обычном режиме работы весь объем воды чаши 2-5-ти кратно проходит цикл: форсунки, формирующие струи – чаша – форсунки и т.д. за суточную смену (в среднем 10-12 часов). Соответственно потери воды на образование искусственных туманов составляют около 1,5 % в сутки от общего объема чаши;

2.      Инфицирование людей происходит и через ворота инфекции (поврежденные участки кожи: микротравмы, порезы, ссадины и т.п.) при использовании фонтанов для купания, мойки рук и т.п.;

3.      Возможно заражение людей через желудочно-кишечный тракт при использовании воды фонтанов для утоления жажды.

Возможные пути инфицирования людей в процессе плавания и водных процедур в бассейнах следующие:

1.      Заражение через желудочно-кишечный тракт при заглатывании воды в процессе плавания и водных процедур;

2.      Инфицирование через ворота инфекции (микротравмы, порезы, ссадины и т.п.) кожного покрова, через конъюнктиву глаз и т.д. при купании и водных процедурах;

3.      Инфицирование людей воздушно-капельным путем образующимися брызгами, мелкодисперсными капельками аэрозоля и т.п.

Инфекционные заболевания, которые могут передаваться через воду плавательных бассейнов и фонтанов.

Примечание: (*) — дополнение, внесенное по результатам исследований ^1,2,6,8.

Связь с водным фактором: +++ — высокая; ++ — существенная: + — возможная.

Требования к системам обеззараживания и очистки вод

В кратком виде можно сформулировать следующие требования к микробиологическим и химическим показателям вод фонтанов и к системам обеззараживания и очистки, в случае их эксплуатации в оборотном режиме.

Технические Условия:

1.      Воды городских и офисных фонтанов обеззараживаются и подвергаются очистке;

2.      Микробиологические показатели вод фонтанов соответствуют питьевым и контролируются один раз в месяц по аналогии с питьевой водопроводной водой, получаемой из поверхностных источников. Паразитарные показатели контролируются один раз в течение сезона работы фонтана. При появлении спорадических случаев пневмоний неясной этиологии или при возникновении среди посетителей мест отдыха, оборудованных фонтанами (особое внимание необходимо уделять фонтанам, установленным в помещениях) внесезонных вспышек острых респираторных заболеваний производится исследование воды на наличие легионелл;

3.      Допускается применение любого из методов обеззараживания используемых в процессах водоподготовки питьевых вод и вод плавательных бассейнов при условии очистки оборотных вод фонтанов до качественных показателей, регламентируемых ГОСТами, санитарными нормами и правилами или другими нормативными документами.

4.      Поверхности чаш фонтанов с целью препятствования образованию биопленок должны подвергаться дезинфекции не реже одного раза в месяц;

5.      Используемые обеззараживающие средства не должны оказывать негативного влияния на здоровье людей, вне зависимости от пути воздействия на организм;

6.      Концентрации газов, образующихся в процессе обеззараживания, должны соответствовать санитарным нормам и правилам.

Примером выбора метода обеззараживания может послужить опыт США, где воды фонтанов с 1976 года обрабатываются только в аппаратах ультрафиолетового излучения. Но перед подачей в камеру УФ аппарата вода должна иметь следующие показатели: концентрация общего железа – не более 3 мг/л; сероводорода – не более 0,05 мг/л; мутность – не более 10 мг/л; концентрация марганца – не более 0,05 мг/л; жесткость воды – не более 2,5 мг-экв/л. Выполнение поставленного условия подразумевает установку очистных сооружений: как правила это двух — ступенчатые фильтры с песчаной загрузкой, работающие в непрерывном режиме. В связи с тем, что данный метод не обладает эффектом последействия, то необходимо внимательно подходить к режиму водообмена, в плавательном бассейне или чаше фонтана, исключающему возможность возникновения зон застоя, в которых формируются биопленки. Последствия нарушения приведенного правила при проектировании и строительстве фонтанов можно проиллюстрировать несчастным случаем, произошедшим в 2011 году в поместье Хью Хефнера владельца издательства PlayBoy. Там во время приема фонтаны заразили легионеллезом 172 человек из 700 приглашенных. Судебное разбирательство, завершившееся в сентябре 2012 года показало, что вины владельца поместья в произошедшем нет, так как комплекс очистных сооружений и система аппаратов ультрафиолетового обеззараживания эксплуатировались согласно инструкций и без нарушений. Инфицирование, по заключению экспертов, произошло за счет фрагментов биопленки отделившихся от поверхности чаши и попавших в насосы формирующие струи фонтана, а далее с капельками воды (искусственным туманом) в легкие пострадавших (к счастью обошлось без летальных исходов, что происходит крайне редко). Спрогнозировать момент превращения фонтанов в очаги инфекции крайне сложно и поэтому необходимо либо комбинировать УФ обеззараживание с методами, обладающими пролонгированным бактерицидным эффектом, либо проводить регулярную дезинфекцию поверхностей, при полном сливе воды из чаши. Но в настоящее время биологическая безопасность фонтанов с системами УФ обеззараживания обеспечивается только за счет контроля соответствующих служб. Так, в июле 2011 году санитарные службы Израиля, обнаружив биопленку (слизь на поверхности оборудования) в фонтане аэропорта имени Бен Гуриона, закрыли его на 1,5 месяца до устранения причин происходящего. К сожалению, массовое инфицирование людей легионеллезом у Хью Хефнера это далеко не первый и не единственный случай неудачного использования ультрафиолетового обеззараживания, хотя выбор метода широко обсуждался, проводился публично и аргументировался специалистами США как апробированный, надежный и наиболее дешёвый, относительно хлорирования или озонирования. Так, в 2001 году при проведении выставки цветов в Голландии фонтан, работавший в павильоне, заразил 156 человек, из которых 38 умерли – причина выход из строя УФ-лампы (произошло инфицирование людей «лихорадкой Понтиак» — наиболее опасным штаммом легионеллёз). В свою очередь применение хлор-содержащих реагентов при обеззараживании фонтанов в Москве (август 2011 года) показало, что без соответствующей глубокой очистки воды возникает нежелательный эффект – сильный и неприятный запах хлор-органических соединений, которые кроме того являются высокотоксичными. В любом случае без водоподготовки обеззараживание проводить нельзя, а выбранный метод должен жестко привязываться к комплексу очистных сооружений. Поэтому технологический регламент эксплуатации фонтана должен пройти обязательную процедуру утверждения в региональных санитарно-эпидемиологических службах и должен включать в себя описание технологии обеззараживания и очистки, перечень контролируемых показателей.

Некоторые методы обеззараживания позволяют проводить дезинфекцию поверхностей чаш и оборудования без слива воды из фонтанов, например технология водоподготовки с помощью ионов серебра и меди.

Более полную информацию о проблеме можно получить в материалах научно-исследовательских работ харьковских ученых и в приложениях:

1. Мартынов А.В., Мануйлов М.Б., Степанова И.И., Маньковский В.В., Московкин В.М. Фонтаны Украины открытые очаги инфекционных заболеваний: причины, анализ ситуации, решение проблемы // Анналы Мечниковского института.- № 2.-2011.-С.30-39.

2. Мануйлов М.Б., Московкин В.М. Влияние загрязнений, формирующихся на урбанизированных территориях, на эпидемиологическую и экологическую ситуации // Экология урбанизированных территорий.- № 1.-2010.-С.18-31.

3. Мануйлов М.Б., Мартынов А.В., Маньковский В.В. Разработка основных положений санитарных норм и правил эпидемиологической безопасности фонтанов Украины и России // Анналы Мечниковского института.- № 1.-2013.-С.74-82.

4. Об эпидемиологической безопасности граждан, посещающих места отдыха, оборудованные фонтанами / Бучнев В.А., Мануйлов М.Б., Куковицкий Н.Н., Семкина Е.В., Клейн Е.Б., Мартынов А.В., Маньковский В.В. // Науковий вісник будівництва. -2008.-Вип. 40.-С.24-31.

5. Мануйлов А.М., Клейн Е.Б., Мартинов А.В., Маньковський В.В., Московкін В.М. Разробка положень нормативної бази безпечної єксплуатації міських та офісних фонтанів України // Вісник ХНУ імені В.Н.Каразіна, № 1054, Серія «Екологія», вип. 8.-2013.-С.133-137.