В настоящее время проблема обеззараживания воды является очень актуальной, поэтому в качестве индивидульного задания была выбрана именно эта тема. Также на выбор темы индивидуального задания повлияло ее непосредственное отношение к теме моей магистерской работы.
Обеззараживание воды – мероприятия, в ходе которых происходит уничтожение микроорганизмов и вирусов, вызывающих инфекционные заболевания.
По способу воздействия на микроорганизмы методы обеззараживания воды подразделяются на термические (кипячение); олигодинамические (обработка ионами благородных металлов); физические (обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и т. д.); химические (обработка окислителями: хлором и его соединениями, озоном, перманганатом калия и т. п.) .
Термический метод
Кипячение является исключительно бытовым методом обеззараживания, однако он не дает полной гарантии гибели бактерий или их спор. Кроме того, при кипячении происходит удаление из воды растворенных в ней газов (кислорода, углекислого газа), что снижает ее вкусовые свойства.
При кипячении происходит частичное смягчение воды из-за того, что в осадок выпадает часть солей кальция и магния, которые из растворимых гидрокарбонатных солей переходят в нерастворимые карбонатные .
Обеззараживание воды серебром
Обработка воды, в которой содержится 0,05 - 0,2 мг / дм 3 серебра, втечение 30 - 60 мин дaет возможность достичь санитарных норм. Для растворения серебра в воде используют методы контактирования воды с развитой поверхностью металла, растворением солей серебра или электролитическим растворением металлического серебра. Наибольшее распространение получил последний метод, основанный на анодном растворении серебра.
Однако серебро, как и другие тяжелые металлы, способно накапливаться в организме и вызывать заболевания (аргироз – отравление серебром). Кроме того, для бактерицидного действия серебра на бактерии требуются достаточно большие концентрации, а в допустимых количествах (около 50 мкг/л) оно способно оказывать лишь бактериостатическое действие, т.е. останавливать рост бактерий, не убивая их. А некоторые виды бактерий вообще практически не чувствительны к серебру.
Все эти свойства ограничивают применение серебра. Оно может быть уместно только в целях сохранения исходно чистой воды для длительного хранения .
Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами
Данный метод основан на способности ультрафиолетового излучения с определенной длиной волны губительно действовать на ферментные системы бактерий. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических свойств воды. Важно отметить, что поскольку при УФ-облучении не образуются токсичные продукты, то не существует верхнего порога дозы. Увеличением дозы УФ-излучения почти всегда можно добиться желаемого уровня обеззараживания. В качестве источника излучения используются ртутные лампы, изготовленные из кварцевого песка.
Метод не требует сложного оборудования и легко может применяться в бытовых комплексах водоподготовки в частных домах.
Фактором, снижающим эффективность работы установок УФ-обез¬зараживания при длительной эксплуатации, является загрязнение кварцевых чехлов ламп отложениями органического и минерального состава. Крупные установки снабжаются автоматической системой очистки, осуществляющей промывку путем циркуляции через установку воды с добавлением пищевых кислот. В остальных случаях применяется механическая очистка.
Основным недостатком метода является полное отсутствие последействия .
Ультразвуковая обработка воды
Обеззараживание воды ультразвуком основано на способности его вызывать так называемую кавитацию – образование пустот, создающих большую разность давления, что ведет к разрыву клеточной оболочки и гибели бактериальной клетки. Бактерицидное действие ультразвука разной частоты весьма значительно и зависит от интенсивности звуковых колебаний.
В настоящее время этот способ еще не нашел достаточного применения в системах очистки воды, хотя в медицине он широко используется для дезинфекции инструментария и т.п. в так называемых ультразвуковых мойках .
Озонирование
Озонирование воды основано на свойстве озона разлагаться в воде с образованием атомарного кислорода, разрушающего ферментные системы микробных клеток и окисляющего некоторые соединения, которые придают воде неприятный запах (например, гуминовые основания). Количество озона, необходимое для обеззараживания воды, зависит от степени загрязнения воды и составляет 1–6 мг/дм 3 при контакте в 8–15 мин; количество остаточного озона должно составлять не более 0,3–0,5 мг/дм 3 , т. к. более высокая доза придает воде специфический запах и вызывает коррозию водопроводных труб. 
Однако молекула озона неустойчива, поэтому его остаточные количества быстро разлагаются в воде. С гигиенической точки зрения озонирование воды – один из лучших способов обеззараживания питьевой воды. При высокой степени обеззараживания воды оно обеспечивает ее наилучшие органолептические показатели и отсутствие высокотоксичных и канцерогенных продуктов в очищенной воде.
Однако в связи с большим расходом электроэнергии, использованием сложной аппаратуры и необходимостью высококвалифицированного обслуживания, озонирование нашло применение для обеззараживания питьевой воды только при централизованном водоснабжении.
Метод озонирования воды технически сложен и наиболее дорогостоящ. Технологический процесс включает последовательные стадии очистки воздуха, его охлаждения и осушки, синтеза озона, смешения озоновоздушной смеси с обрабатываемой водой, отвода и деструкции остаточной озоновоздушной смеси, вывода ее в атмосферу. Все это требует также дополнительного вспомогательного оборудования (озонаторы, компрессоры, установки осушки воздуха, холодильные агрегаты и т. д.), объемных строительно-монтажных работ.
Озон токсичен. Предельно допустимое содержание этого газа в воздухе производственных помещений 0,1 г/м3. К тому же существует опасность взрыва озоновоздушной смеси .
Хлорирование
Наиболее распространенным методом обеззараживания воды был и остается метод хлорирования. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента – жидкого или газообразного хлора – и относительной простотой обслуживания.
Очень важным и ценным качеством метода хлорирования является его последействие. Если количество хлора взято с некоторым расчетным избытком, так чтобы после прохождения очистных сооружений в воде содержалось 0,3–0,5 мг/л остаточного хлора, то не происходит вторичного роста микроорганизмов в воде.
Хлор является сильнодействующим токсическим веществом, требующим соблюдения специальных мер по обеспечению безопасности при его транспортировке, хранении и использовании; мер по предупреждению катастрофических последствий в чрезвычайных аварийных ситуациях. Поэтому ведется постоянный поиск реагентов, сочетающих положительные качества хлора и не имеющих его недостатков.
Предлагается применение диоксида хлора, который обладает рядом преимуществ, таких как: более высокое бактерицидное и дезодорирующее действие, отсутствие в продуктах обработки хлорорганических соединений, улучшение органолептических качеств воды, отсутствие необходимости перевозки жидкого хлора. Однако диоксид хлора дорог, должен производиться на месте по достаточно сложной технологии. Его применение имеет перспективу для установок относительно небольшой производительности.
Применение для обеззараживания воды хлорсодержащих реагентов (хлорной извести, гипохлоритов натрия и кальция) менее опасно в обслуживании и не требует сложных технологических решений. Однако используемое при этом реагентное хозяйство более громоздко, что связано с необходимостью хранения больших количеств препаратов (в 3–5 раз больше, чем при использовании хлора). Во столько же раз увеличивается объем перевозок. При хранении происходит частичное разложение реагентов с уменьшением содержания хлора. Остается необходимость устройства системы притяжно-вытяжной вентиляции и соблюдения мер безопасности для обслуживающего персонала. Растворы хлорсодержащих реагентов коррозионно-активны и требуют оборудования и трубопроводов из нержавеющих материалов или с антикоррозийным покрытием .
Кипячение воды , т. е. нагревание ее до 100 0 С, приводит к безусловной гибели всех микроорганизмов, в том числе и патогенных. Кроме того, при кипячении могут разрушаться некоторые термолабильные токсины (ботулотоксин) и ядовитые вещества. В том числе и ОВ. Для большей гарантии в отношении термоустойчивых вирусов кипячение рекомендуют продолжать в течение 10-15 мин. Уничтожение споровых форм достигается увеличением срока кипячения до 2 часов. Такого же эффекта можно достичь нагреванием воды до 110-120 о С в течение 5-10 мин при избыточном давлении (автоклавирование).
Кипячение воды, как метод ее обеззараживания по сравнению с другими имеет ряд преимуществ. К их числу относятся простота, доступность и надежность обеззараживания, независимость бактерицидного эффекта от состава воды, отсутствие заметного влияния на физико-химические и органолептические свойства воды.
Наряду с преимуществами метод обеззараживания воды кипячением имеет и некоторые существенные недостатки: он экономически нерентабелен, требует большого количества топлива и сравнительно громоздкий из-за малопроизводительной аппаратуры в виде различного рода кипятильников. В связи с этим кипячение для целей обеззараживания больших количеств воды не применяется. При обработке небольших объемов воды он широко используется как в мирное, так и в военное время.
Метод обеззараживания воды ультрафиолетовыми лучами имеет важные преимущества, к числу которых относятся широкий антибактериальный спектр действия с выключением споровых и вирусных форм, исчисляемая несколькими секундами экспозиция, сохранение природных свойств воды, улучшение условий труда обслуживающего персонала в связи с исключением из обращения вредных химических веществ - дезинфектантов, экономическая рентабельность.
Установлено, что максимальное бактерицидное действие оказывает ультрафиолетовый участок спектра, в особенности лучи с длиной волны от 200 до 280 мм (область С).
Недостатком метода является отсутствие простого и быстрого способа контроля за полнотой обеззараживания воды, а также большое влияние физико-химических свойств воды (цветность, мутность, содержание железа и т.п.) на эффект обеззараживания.
4.6.2. Химические методы обеззараживания воды
Химические методы обеззараживания воды основаны на применении различных веществ, обладающих бактерицидным действием. Эти вещества должны отвечать определенным требованиям, а именно: не делать воду вредной для здоровья, не изменять ее органолептических свойств, в малых концентрациях и в течение короткого времени контакта оказывать надежное бактерицидное действие, быть удобными в применении и безопасными в обращении, длительно храниться, производство их должно быть дешевым и доступным.
В наибольшей степени этим требованиям отвечают хлор и его препараты, чем можно объяснить их распространение в практике коммунального и полевого водоснабжения.
Для обеззараживания воды применяются и другие вещества - озон, йод, перекись водорода, препараты серебра, органические и неорганические кислоты и некоторые другие.
Наряду с положительными свойствами, метод хлорирования имеет и недостатки. Основным из них является неспособность хлора и его препаратов в тех дозах, в которых они обычно применяются, уничтожать в воде споровые формы микроорганизмов. Для достижения этой цели прибегают к очень большим дозам хлора и длительному его контакту с водой. К недостаткам хлорирования следует отнести также трудность дозировки и опасность в обращении с хлором, нестойкость его препаратов при хранении, неприятный запах хлорированной воды, в особенности при наличии в ней химических веществ типа фенолов, а также возможность образования тригалометанов.
Эффективность хлорирования воды определяется свойствами хлорсодержащего препарата, концентрацией в нем активного хлора, физико-химическими свойствами воды и временем контакта с ней хлора, степенью обсеменения воды микроорганизмами и их видом.
Как считает большинство исследователей, для уничтожения подавляющего числа вегетативных форм микроорганизмов достаточно контакта хлора с водой в течение 30 мин.
Наиболее надежным способом контроля эффективности обеззараживания воды является бактериологическое исследование. Однако такие исследования длительны и сложны, особенно в полевых условиях и боевой обстановке. Контроль за полнотой обеззараживания осуществляется по остаточному хлору. Остаточный хлор состоит из свободного и связанного. Установлено, что, если в хлорированной воде через 30 мин после внесения туда определенного количества хлора осталось 0,3 ‑ 0,5 мг/л свободного остаточного хлора, вода, как правило, оказывается надежно обеззараженной.
Известно, что наряду со свободными формами хлора в реакцию вступает и учитывается связанный хлор, основу которого составляют хлорамины и дихлорамины. Их бактерицидное действие во много раз меньше, чем свободного хлора. Поэтому недостаточно знать лишь общее количество остаточного хлора. В каждом конкретном случае необходимо устанавливать его качественный состав, чтобы сделать правильное заключение о надежности проведенного обеззараживания воды. Согласно стандарту концентрация связанного (хлораминного) хлора после экспозиции не менее часа должна составлять 0,8 - 1,2 мг/л.
В случаях эпидемиологического неблагополучия величина остаточного хлора может быть повышена до 2 мг/л без ущерба для здоровья населения. По остаточному хлору устанавливается и хлорпотребность воды.
Основными способами хлорирования воды являются хлорирование нормальными дозами и хлорирование повышенными дозами (гиперхлорирование).
Хлорирование нормальными дозами наиболее распространено, особенно в практике коммунального водоснабжения. Сущность его заключается в выборе такой рабочей дозы активного хлора, которая после 60-минутного контакта с водой обеспечивает наличие 0,8 - 1,2 мг/л остаточного связанного хлора. К преимуществам метода относятся относительно небольшое влияние на органолептические свойства воды, что позволяет употреблять воду без последующего дехлорирования, малый расход хлора или хлорсодержащих препаратов. Недостатками метода является сложность выбора рабочей дозы хлора и возможность появления хлорфенольного запаха вследствие образования хлорфенолов в воде, содержащей даже очень незначительные количества кислоты или ее гомологов.
При хлорировании воды большими дозами хлора в нее вносится повышенное количество активного хлора в расчете на последующее дехлорирование. Доза активного хлора выбирается в зависимости от физических свойств воды (мутность, цветность), характера и степени благоустройства водоисточника и от эпидемической обстановки. В большинстве случаев она составляет 20 - 30 мг/л при времени контакта 30 мин.
К преимуществам метода относятся:
Надежный эффект обеззараживания даже мутных, окрашенных и вод, содержащих аммиак;
Упрощение техники хлорирования (не нужно определять хлорпотребность воды);
Снижение цветности воды за счет окисления хлором органических веществ и перевода их в неокрашенные соединения;
Устранение посторонних привкусов и запахов, особенно обусловленных присутствием сероводорода, а также разлагающихся веществ растительного и животного происхождения;
Отсутствие хлорфенольного запаха при наличии фенолов, так как при этом образуются не моно-, а полихлорфенолы, которые запахом не обладают;
Разрушение некоторых отравляющих веществ и токсинов (ботулотоксина); уничтожение споровых форм микроорганизмов при дозе 100 - 150 мг/л активного хлора и длительности контакта 2-5 ч, значительное улучшение условий для процесса коагуляции воды.
Перечисленные положительные стороны метода делают его весьма ценным для практики улучшения качества воды в полевых условиях, когда выбор водоисточников ограничен и возникает потребность использования воды низкого качества, особенно в связи с опасностью применения бактериологического и химического оружия.
К недостаткам метода, как уже указывалось, следует отнести возможность образования тригалометанов, особенно при хлорировании воды, содержащей хозяйственно-бытовые стоки и гуминовые вещества, повышенный расход хлора и необходимость дехлорирования воды.
В качестве средств дехлорирования используются химические вещества, связывающие избыточное количество хлора, и сорбция хлора на активированном угле. Химические вещества, переводящие хлор в неактивное состояние, обычно относятся к группе восстановителей. Лучшим из них является тиосульфат (гипосульфит) натрия.
Дехлорирование воды может производиться сернистокислым и сернистым ангидридом, а также фильтрованием через обычный или активный уголь. Небольшие количества воды можно дехлорировать путем внесения угольного порошка в воду.
Применяемая для обеззараживания воды перекись водорода (Н 2 О 2) также является сильным окислителем. Акцептором служит атомарный кислород. Из-за трудности получения в больших количествах и дороговизны перекись водорода широкого применения в практике водоснабжения не приобрела. В последнее время разработан новый, более дешевый способ ее получения, в связи с чем, метод этот приобретает практический интерес.
Перекись водорода не изменяет органолептических свойств воды и значительно (до 50 %) снижает ее цветность, что весьма ценно для обеззараживания окрашенных вод. К числу недостатков метода относятся необходимость введения катализаторов для ускорения высвобождения атомарного кислорода и жидкая форма препарата, что затрудняет ее применение в полевых условиях.
Обеззараживание воды серебром основано на том, что ионы этого металла инактивируют бактериальные ферменты, блокируя их сульфгидрильные группы. Практически метод обеззараживания серебром может быть применен при небольших индивидуально-групповых запасах воды. Для этой цели используют посеребренный песок, посеребренные керамические «кольца Рашига» и серебро, растворенное электролитическим путем, т.е. растворенный при пропускании постоянного тока через обеззараживаемую воду серебряный электрод (анод). Таким путем можно получить «серебрянную воду», обладающую бактерицидными свойствами. Возможно также обеззараживание воды добавлением солей серебра.
Обеззараживание воды серебром не изменяет ее органолептических свойств и обеспечивает длительность бактерицидного действия, что особенно важно в тех случаях, когда возникает необходимость в длительном хранении воды.
К недостаткам метода следует отнести трудность дозировки, медленное и ненадежное бактерицидное действие, влияние на бактерицидный эффект физико-химических свойств воды, а также необходимость контроля остаточных количеств серебра в питьевой воде.
Наиболее распространенными процессами водоочистки являются осветление и обеззараживание.
Помимо этого существуют специальные способы улучшения качества воды:
- умягчение воды (устранение катионов жесткости воды);
- обессоливание воды (снижение общей минерализации воды);
- обезжелезивание воды (снижение концентрации солей железа в воде);
- дегазация воды (удаление растворенных в воде газов);
- обезвреживание воды (удаление ядовитых веществ из воды);
- дезактивация воды (водоочистка от радиоактивных загрязнений).
Обеззараживание - завершающий этап процесса водоочистки. Цель - подавление жизнедеятельности содержащихся в воде болезнетворных микробов.
По способу воздействия на микроорганизмы методы обеззараживания воды подразделяются на химические, или реагентные; физические, или безреагентные, и комбинированные. В первом случае должный эффект достигается внесением в воду биологически активных химических соединений; безреагентные методы обеззараживания подразумевают обработку воды физическими воздействиями, а в комбинированных используются одновременно химическое и физическое воздействия.
К химическим способам обеззараживания питьевой воды относят ее обработку окислителями: хлором, озоном и т. п., а также ионами тяжелых металлов. К физическим - обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и т. д.
Наиболее распространенным химическим методом обеззараживания воды является хлорирование. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента и относительной простотой обслуживания.
При хлорировании используют хлорную известь, хлор и его производные, под действием которых бактерии и вирусы, находящиеся в воде, погибают в результате окисления веществ.
Кроме главной функции - дезинфекции, благодаря окислительным свойствам и консервирующему эффекту последействия, хлор служит и другим целям - контролю за вкусовыми качествами и запахом, предотвращению роста водорослей, поддержанию в чистоте фильтров, удалению железа и марганца, разрушению сероводорода, обесцвечиванию и т.п.
По мнению экспертов, применение газообразного хлора приводит к потенциальному риску здоровью человека. Это связанно прежде всего с возможностью образования тригалометанов: хлороформа, дихлорбромметана, дибромхлорметана и бромоформа. Образование тригалометанов обусловлено взаимодействием соединений активного хлора с органическими веществами природного происхождения. Эти производные метана обладают выраженным канцерогенным эффектом, что способствуют образованию раковых клеток. При кипячении хлорированной воды в ней образуется сильнейший яд - диоксин.
Исследования подтверждают взаимосвязь хлора и его побочных продуктов с возникновением таких болезней, как рак органов пищеварительного тракта, печени, сердечные расстройства, атеросклероз, гипертония, различные виды аллергии. Хлор воздействует на кожу и волосы, а также разрушает белок в организме.
Одним из наиболее перспективных способов обеззараживания природной воды является использование гипохлорита натрия (NaClO), получаемого на месте потребления путем электролиза 2-4%-ных растворов хлорида натрия (поваренной соли) или природных минерализованных вод, содержащих не менее 50 мг/л хлорид-ионов.
Окислительное и бактерицидное действие гипохлорита натрия идентично растворенному хлору , кроме того, он обладает пролонгированным бактерицидным действием.
Основными достоинствами технологии обеззараживания воды гипохлоритом натрия является безопасность ее применения и значительное уменьшение воздействия на окружающую среду по сравнению с жидким хлором.
Наряду с достоинствами у обеззараживания воды гипохлоритом натрия, производимым на месте потребления, имеется и ряд недостатков, прежде всего - повышенный расход поваренной соли, обусловленный низкой степенью ее конверсии (до 10-20%). При этом остальные 80-90% соли в виде балласта вводятся с раствором гипохлорита в обрабатываемую воду, повышая ее солесодержание. Снижение же концентрации соли в растворе, предпринимаемое ради экономии, увеличивает затраты электроэнергии и расход анодных материалов.
Некоторые эксперты считают, что замена газообразного хлора гипохлоритом натрия или кальция для дезинфекции воды вместо молекулярного хлора не снижает, а значительно увеличивает вероятность образования тригалометанов. Ухудшение качества воды при применении гипохлорита, по их мнению, связано с тем, что процесс образования тригалометанов растянут во времени до нескольких часов, а их количество при прочих равных условиях тем больше, чем больше pH (величина, характеризующая концентрацию ионов водорода). Поэтому наиболее рациональным методом уменьшения побочных продуктов хлорирования является снижение концентрации органических веществ на стадиях очистки воды до хлорирования.
Альтернативные методы обеззараживания воды, связанные с использованием серебра, являются слишком дорогостоящими. Был предложен альтернативный хлорированию метод обеззараживания воды с помощью озона, но оказалось, что озон тоже вступает в реакцию со многими веществами в воде - с фенолом, и образовавшиеся в результате продукты еще токсичнее хлорфенольных. Кроме того, озон очень нестоек и быстро разрушается, поэтому его бактерицидное действие непродолжительно.
Из физических способов обеззараживания питьевой воды наибольшее распространение получило обеззараживание вод ы ультрафиолетовыми лучами, бактерицидные свойства которых обусловлены действием на клеточный обмен и, особенно, на ферментные системы бактериальной клетки. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических свойств воды. Основным недостатком метода является полное отсутствие последействия. Кроме того, этот метод требует больших капитальных вложений, чем хлорирование.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Сегодня расскажу об обеззараживании воды. Это является важнейшим процессом, поскольку, сами знаете, сколько в воде есть разной не очень полезной живности. Но, обо всем по порядку. Итак, сначала стоит разобраться, от кого мы собственно собираемся защищаться. Это будет иметь значение в дальнейшем — когда мы будем рассматривать, насколько эффективно тот или иной способ обеззараживания воды способен бороться с различными видами болезнетворных микрооранизмов. Перечислю основные угрозы.
Основные причины отравления неочищенной водой
Яйца глист
Думаю, все и так знают что это такое. Напомню только несколько фактов. Часто причиной того или иного недомогания у взрослых людей является не что иное, как глисты, причем выявляется это только после обращения к врачу. Ежегодно каждый второй человек заражается теми или иными глистами. Конечно, в значительной степени статистику портят африканские страны, но тем не менее по крайней мере каждый десятый читатель данного форума является носителем глистов. Так что если вы легкоход — скорее от них избавляйтесь, это даст вам возможность проходить на 500 метров в день больше. Некоторые глисты в организме человека достигают в длину нескольких метров, а продолжительность их жизни может достигать 20 и более лет. Наиболее вероятные места заражения воды яйцами глист — неподалеку от пастбищ или водопоев животных.
Протозоа
Простейшие одноклеточные . В качестве примера приведу:
Прочие микроорганизмы — например дизентерийная амеба . Вызывает амебную дизентерию — наиболее распространена болезнь в странах с жарким климатом и антисанитарией, но запросто можно подхватить и у нас. Болезнь имеет инкубационный период около недели. Затем появляются боли в нижних отделах живота, слабость, температура. Печень увеличивается, часто развивается профузная диарея с кровью. Дегитратация организма при отсутствии адекватного лечения вызывает проблемы с сердечно-сосудистой системой.
Бактерии
Все и так про них каждый день слышат по телевизору. 10000 видов только описанных — общее же количество предположительно приближается к миллиону. Имеют различные размеры — от видимых (размером в 0.5 мм и больше) до размеров крупных вирусов, что позволяет таким бактериям проникать через большинство фильтров. К счастью, только малая часть бактерий является болезнетворными. Например, в кишечнике человека обитает до 1000 видов бактерий общим весом до 1 кг, которые играют важную роль в переваривании пищи. Патогенные же бактерии выхывают множество заболеваний, наиболее известными из которых яляются чума и холера, дифтерия, сибирская язва, сифилис, лепра, туберкулез и другие.
Вирусы
Также всем известны. Представляют собой микроскопические частицы, состоящие из молекул нуклеиновых кислот. Заключены в белковую оболочку, способны инфицировать живые организмы. Могут вызывать сотни различных заболеваний, перечислю лишь вирусный гепатит, полиомиелит, бешенство, лишай и т.п. Сложностью борьбы с вирусами являются их мелкие размеры — сами по себе вирусы достаточно легко проникают практически через любой (за редкими исключениями) фильтр. К счастью, вирусы редко путешествуют сами по себе — обычно они ‘прилепляются’ к более крупному объекту, например к бактерии. Бактерию ввиду ее относительно больших размеров отфильтровать гораздо легче, а сделав это — мы отфильтруем и вирус. В нашей местности вирусы в воде распространены мало или имеют низкую концентрацию, также лишь малая их часть является опасной, поэтому вирусное заражение маловероятно. Однако при неудачном стечении обстоятельств заразиться можно и у нас, — особенно предрасположены к этому люди с ослабленным иммунитетом.
Способы очистки воды
Кипячение воды
Обеззараживание воды при помощи кипячения Довольно распространенный способ уничтожения микроорганизмов. Температура в 70 градусов Цельсия убивает большинство микроорганизмов в течение получаса, более высокая температура — от 85 градусов и выше — в течение нескольких минут. Обычно достаточно просто довести воду до кипения — подавляющее большинство микроорганизмов погибнет. Нужно ли продолжать кипятить воду после того, как она закипела? Желательно. И вот почему:
- Некоторые микроорганизмы погибают только после того, как вода покипит по крайней мере 5-10 минут. Да, такие микроорганизмы встречаются в наших краях нечасто — поэтому в большинстве случаев кипячением можно пренебречь. Но они встречаются. Достаточно хорошо переживают высокие температуры яйца глист, цисты. Поэтому если Вы просто доводите воду до кипения — то делаете это на свой страх и риск. Если вода взята из сильно загрязненного источника — лучше прокипятить ее подольше.
- Если Вы кипятите воду высокого над уровнем моря — температура кипения воды снижается, что дает дополнительный шанс выжить устойчивым к высоким температурам микроорганизмам.
- Если уж быть параноиком — то стоит заметить, что, скажем, сппоры сибирской язвы переносят кипячение на протяжении более часа. Достоинства кипячения как способа: простота и высокая эффективность, особенно при кипячении по крайней мере в течение 10 минут. Ничего не нужно покупать, ничего нельзя забыть дома — все, что Вам нужно — это котелок и огонь.
Недостатки кипячения как способа обеззараживания
- Доведение воды до кипения и ее кипячение требует времени — минут 15. Иногда ждать некогда.
- Если окружающая температура +30 и выше, то пить горячую воду совсем не хочется. Остывать же при такой температуре она будет очень, очень долго.
- Воду, которая только что закипела, жалко лить в гидратор — он или не выдержит такой температуры вообще, либо ‘умрет’ раньше положенного срока. Да и в рюкзаке будет горячо. Придется ждать когда остынет. Как грелку использовать разве что.
- Расходуется топливо, если Вы пользуетесь горелкой. Мало того что его приходится тащить на себе, так оно еще и денег стоит. Если Вы ходите в походы часто и Вам часто приходится дезинфицировать воду — возможно, выгоднее будет воспользоваться другим решением, — например, купить .
- Разведение костра с целью кипячения любят отнюдь не все: поиск или заготовка дров, дополнительное время на разведение огня, пропахшая дымом одежда, искры, которые могут что-либо прожечь, ненужная иногда демаскировка и т.п.
- Иногда хочется буквально зачерпнуть воды и попить на ходу. Для кипячения нужно искать место, останавливаться, доставатькотелок и т.п.
- Зажечь горелку или развести огонь можно не везде. Кроме этого, у Вас может с собой попросту не оказаться ни котелка, ни горелки — если Вы обычный ‘цивилизованный путешественник’. Живете в туристической резервации, покупаете воду в бутылках, задача обеззараживания воды возникает у вас дважды в год.
- Если вы кипятите, к вам могут направиться два странных мужика с каким-то стиральным порошком, чтоб начать его впаривать. Ну совсем нежелательно.
Средняя эффективность данного способа обеззараживания при кипячении в течение 15 минут — 99.99% для всех групп, кроме некоторых вирусов, бациллы сибирской язвы и т.п.
Общий вывод : кипячение вполне способно составить конкуренцию другим видам обеззараживания воды, но в целом затратно и малоудобно, поэтому я бы рассматривал его все же как аварийный способ. Более-менее подходит оно для холодного времени года — во-первых, можно сразу и чайку горячего попить, а во-вторых — расход топлива не будет слишком высоким, т.к. сам расход воды в это время года небольшой.
Обработка марганцовкой
Довольно старый способ обеззараживания воды, в настоящий момент понемногу выходящий из употребления. Причины — как вытеснение другими, более простыми в применении средствами ( , хлоросодержащие таблетки и т.п.), так и отнесение перманганата калия к прекурсорам, в результате чего приобретение его для большинства людей становится проблематичным. Однако остановиться на этом замечательном препарате все-таки стоит — уж очень он универсален с точки зрения применения в походе.
Способ применения марганцовки
Для обеззараживания воды добавляйте кристаллики по одному до появления у воды розоватой окраски. Яркий цвет — перебор и возможные проблемы, разбавьте. После добавления марганцовки дайте воде постоять 15-30 минут в теплое время года, или около часа — в холодное время. Вы вряд ли сможете просто так пить обработанную марганцовкой воду. Во-первых — она будет вызывать рвотные позывы, во-вторых — нарушите микрофлору кишечника, в результате чего еще долго будут проблемы с пищеварением, в третьих — можете и ожог получить при передозировке. Ну а то что принимать внутрь всякую химию нехорошо — вы и без меня знаете. Правда, чистая от бактерий вода бывает нужна не только для приема внутрь — например, очищенной при помощи марганцовки водой можно ополоснуться без опасений подхватить какую-нибудь кожную инфекцию, — но все же хотелось бы большего.
Что делать в данной ситуации? Использовать угольный фильтр , который очистит воду как от марганцовки, так и от других вредных химических веществ, которые в ней могут содержаться.
Достоинства способа дезинфекции воды при помощи марганцовки:
- Высокая эффективность.
- Дешевизна.
- Кайне высокая компактность и крайне низкий вес (добавьте однако размеры и вес угольного фильтра).
- Будучи сильным окислителем, марганцовка не только уничтожает бактерии, но и нейтрализует ряд продуктов гниения или разложения, которые эти бактерии успели произвести на свет.
- Дополнительные достоинства — то, что марганцовка является в походе достаточно универсальной вещью: с ее помощью можно обрабатывать раны или дезинфицировать инструмент (однажды пришлось зашивать рану в походе), полоскать горло или рот при воспалительных процессах, обрабатывать ожоги и язвы, использовать для промывания желудка при отравлениях.
Дозировка: наружно, в водных растворах для промывания ран (0.1-0.5 %), для полоскания рта и горла (0.01-0.1 %), для смазывания язвенных и ожоговых поверхностей (2-5 %), для промывания желудка при отравлениях — (0.02-0.1 %).
Минусы марганцовки
- Для обработки воды требуется значительное время — от 15 минут до часа.
- Поцесс двухступенчатый. После обработки воды Вам придется еще и фильтровать ее через угольный фильтр.
- Иногда хочется, как я уже говорил, зачерпнуть воды и сразу ее выпить — исходя из п.п. 1 и 2, при данном способе обеззараживания воды такой сценарий не проходит.
- Требуется емкость для обработки — котелок, фляга, гидросистема — ничего из этого у ‘цивилизованного путешественника’ может не оказаться. Впрочем, марганцовки в этом случае у него тоже не окажется.
- Марганцовка, напомню, по нынешним временам является прекурсором. Если Вас останавливает наряд, то, не найдя ножа и газовых баллонов, Вам даже не понадобится подбрасывать пакетик с марганцовкой — Вы уже обо всем позаботились сами.
- Законодательство везде разное. Не исключаю, что груженого марганцовкой ‘цивилизованного путешественника ‘ могут возникнуть большие проблемы при пересечении границы какой-нибудь из суверенных демократий, после чего очередной режиссер снимет какой-нибудь ‘Полуночный экспресс-2’.
- Типичная смертельная доза марганцовки для детей — 3 г. Это тоже нужно принимать во внимание.
Средняя эффективность способа — 99.99% (я оставил небольшой запас, т.к. всегда найдется микроорганизм, резистивный к действию сильных окислителей). Общий вывод: с учетом изложеных выше достоинств и недостатков я бы имел перманганат калия в походной аптечке, но использовал его только для обеззараживания непитьевой воды, промывания питьевых емкостей и т.п. В качестве же средства для обеззараживания воды рассматривал его только как запасной вариант.
Очистка воды йодом
Несмотря на малую применимость данного способа в повседневной жизни, все же упомяну о нем как об ‘аварийном’ — такие препараты как йод или перекись водорода обычно имеются в каждой аптечке.
Способ обеззараживания воды йодом прост — на 1 литр воды добавляется 10-20 капель 10-процентной спиртовой йодной настойки. Меньшая доза допустима, но может оказаться недостаточно эффективной. Количество йода определяется визуально в зависимости от загрязнения воды. Воде нужно дать отстояться 20-30 минут летом, час и более — в холодное время года. Для гарантированного уничтожения лямблий/криптоспоридий требуется большее время — до 4 часов, причем это время частично зависит от дозировки препарата. К сожалению, очищенная таким образом вода не только не полезна, но и отвратительна на вкус. Избавиться от привкуса йода можно или пропустив воду через угольный фильтр, или — менее эффективно — добавив в нее активированный уголь. Можно также покрошить в воду аскорбиновую кислоту — но вряд ли кто-то носит ее с собой в аптечке.
Достоинства способа : применим в аварийной ситуации. По своей сути не отличается от дорогостоящих фирменных йодосодержащих таблеток.
Недостатки : в целом те же, что уже были указаны для марганцовки, нет смысла повторять их второй раз. Дополнительно можно сказать, что для имеющих проблемы со щитовидкой людей прием йода сверх содержащейся в пище дозы является противопоказанием, категорически противопоказаны дополнительные дозы во время беременности, а здоровым людям не рекомендуется употреблять очищенную таким образом воду дольше 2-х недель.
Эффективность : как и марганцовка, эффективен практически против всех микроорганизмов, однако криптоспоридии достаточно устойчивы к его действию на протяжении длительного времени. Общий вывод: тот же, что и для марганцовки. В аптечке иметь желательно, в качестве средства для обеззараживания воды — с учетом недостатков лучше рассматривать как запасной вариант.
Очистка воды перекисью
Еще один из народных способов. Несмотря на редкое применение данного способа в повседневной жизни, все же упомяну о нем как об ‘аварийном’ — такие препараты как йод или перекись водорода обычно имеются в каждой аптечке. Перекись водорода обеззараживает воду от протозоа (лямблии и криптоспоридии), бактерий, вирусов. Способ применения: добавить одну ст. ложку (при сильном загрязнении — 2 ст. ложки) на литр воды, дать отстояться примерно час. Для очистки воды от остатков перекиси (ускорения ее распада) в воду нужно добавить пару таблеток активированного угля. Вместо перекиси водорода можно использовать таблетки гидроперита. Дозировка — 2-3 таблетки на 1 л воды. При растворении таблетки в воде получается раствор перекиси водорода, которая в свою очередь разлагается на воду и активное действующее вещество — атомарный кислород. При распаде гидроперита в воду попадает также карбамид — не особо вредное вещество, придающее воде слегка солоноватый вкус. На Украине карбамид применяется как пищевая добавка, и имеет допустимую концентрацию в 2-3 грамма на литр.
Достоинства и недостатки способа — те же, что и для других медицинских препаратов. Дозировать приходится ‘на глазок’. Несмотря на распад перекиси водорода, вода может иметь слабый ‘медицинский’ привкус. Вместе с этим действующее вещество в данном способе — активный кислород — является тем же самым, что и в дорогих таблетках промышленного производства для обеззараживания воды, и, в отличие от содержащегося в различных препаратах хлора, гораздо более эффективно. Активированный уголь абсорбирует мочевину, но степень абсорбции невысокая — может потребоваться гонять воду пару-тройку раз. Есть более эффективные сорбенты, применяемые в медицине, но не думаю, что стоит городить отдельный фильтр на их основе. Вообще мочевину в умеренных дозах бояться не следует, как вошла — так и выйдет, вещество это организму хорошо знакомо, т.к. является конечным продуктом метаболизма белков и выводится с мочой. Гидроперит конечно удобнее чем жидкая перекись водорода, особенно при использовании в различных ах. Кроме обеззараживания воды может применяться по прямому назначению — промывание ран и полоскания при воспалительных заболеваниях слизистых. Однако при неоднократном обеззараживании воды с его помощью следует быть острожным людям с хронической почечной недостаточностью, у которых уровень мочевины и так повышен.
В условиях дикой среды найти пресную воду - это полдела. Важно, чтобы жидкость была чистая, качественная, чтобы ее можно было употреблять в пищу. Очистка и обеззараживание воды - это не блажь, а необходимость. Если пренебрегать данным вопросом, то можно получить болезни, несовместимые с жизнью. Ваш организм получит заразу, которая будет распространяться изнутри и вылечиться от нее в дикой среде практически невозможно.
Способы обеззараживания воды
Очистить в походе воду несложно. Важно обладать знаниями и навыками, тогда вы сможете получить чистую, безопасную для здоровья воду. Итак, обеззараживание питьевой воды может происходить следующими способами:
- Кипячение.
- Использование фильтров.
- Применение добавок.
- Отстаивание воды.
- Заморозка.
- Использование активированного угля.
- Применение серебра.
- Использование специализированных обеззараживающих средств.
Обеззараживание питьевой воды должно производиться с учетом вида загрязнения. Необходимо изначально определить, каким образом появилась грязь: химический способ, механический способ, биологический способ. Опираясь на эти знания, следует выбирать метод очистки воды. Личный опыт многих туристов показывает, что для достижения максимального эффекта необходимо взять с собой материалы для обработки воды несколькими способами. Вы не можете точно знать, какая местность будет на месте отдыха, какая там вода. Поэтому лучше заранее подстраховаться.
Рассмотрим некоторые способы обеззараживания более подробно:
Кипячение.
Данным способом можно избавиться от бактерий, которые обитают в воде. Химические загрязнения и механические этим способом не уничтожить. Итак, обеззараживание питьевой воды производится достаточно просто. Любые туристические вещи включают в себя котелок. Возьмите его. Перелейте внутрь воду. Разожгите костер. Доведите воду до кипения. Подождите 7-10 минут. Больше 10 минут кипятить нежелательно, так как в воде могут начать разлагаться канцерогены.
Фильтр.
Используется для очистки воды от механических загрязнений. Это песок, земля, частицы веток, мелкий мусор и пр. Это средство для обеззараживания воды подойдет перед кипячением, в качестве первого этапа. Для работы вам потребуется фильтр. Вы можете зять его с собой. Сейчас продаются портативные фильтры для походов.
Специальные добавки.
Возьмите одну чайную ложку уксуса. Когда фляга с чехлом наполнена водой (примерно 1 литр), добавьте в жидкость уксус. Тщательно перемешайте. Теперь можно наслаждаться чистой и безопасной водой.Вы можете взять гроздья рябины. Опустить их в пресную жидкость. В течение нескольких часов ягода впитает в себя вредные нитраты. Теперь ее можно пить.
Отстаивание.
Этот способ подходит для очистки от механического и слабого химического загрязнения. Необходимо оставить воду без движения на период 10-12 часов. После этого аккуратно переливаем верхнюю часть. 1/3 необходимо оставить на дне. Здесь будут собраны все вредоносные вещества. Желательно после отстаивания воду прокипятить.
Активированный уголь.
Эти таблетки для обеззараживания воды в походе идеально подходят. На 1 литр воды используют 1 таблетку угля. Помещаем таблетку в воду. Размешиваем ее, оставляем на 10-12 часов. После этого воду можно пить. Она не только будет безвредной, но и очень вкусной. Активированный уголь усиливает вкусовые качества.
Последствия неправильного обеззараживания воды
Важно производить обеззараживание строго по установленной инструкции. Выжидайте обозначенное время, не торопитесь. Кипятите воду, даже если до этого уже применили один из способов. Если пренебрегать установленными нормами, то вы рискуете схватить диарею, организм будет обезвожен, ослаблен, вы будете чувствовать постоянную усталость, слабость, сонливость. Все это может привести к хроническим заболеваниям или к смерти, если вы находитесь в условиях дикой природы без помощи и поддержки. Поэтому рекомендуем вам в точности соблюдать нормы и правила обеззараживания воды. Приятных вам походов и ярких, положительных впечатлений! А сделать их удобными и комфортными могут наши рюкзаки Vikgeo! Выберите, какая модель из каталога подходит именно вам!
Loading...