Содержание к диссертации
Введение
1. Борьба с бактериальным загрязнением воды при помощи уф-облучения (литературный обзор) 12
1.1. Основные экологические факторы выживания микроорганизмов в воде 12
1.2. УФ-обеззараживание в системах водоснабжения и водоотведения . 15
1.2.1. Недостатки обеззараживания воды хлором и озоном 15
1.2.2. Бактерицидное действие ультрафиолетового излучения 16
1.2.3. Источники УФ-излучения и типы установок 20
1.2.4. Применение УФ-излучения для обеззараживания сточных вод... 23
1.2.5. Применение УФ-обеззараживания в системах питьевого и оборотного водоснабжения 29
1.2.6. Сочетание УФ-обеззараживания с дезинфектантами химической и физической природы 36
1.2.7. Нормативно-техническая документация по применению УФ-излучения 41
1.3. Выводы по главе 1 43
2. Влияние химического состава и температуры воды на отмирание микроорганизмов e.coli при индивидуальном воздействии бактерицидов различной природы 45
2.1.1. Индикаторная роль микроорганизмов E.coli 45
2.1.2. Объекты исследований 47
2.2. Влияние некоторых ионных примесей воды на бактерицидные свойства катионов серебра, меди и УФ-лучей 48
2.2.1. Бактерицидная активность Ag+ 48
2.2.2. Бактерицидная активность Си 51
2.2.3. Влияние некоторых катионов-примесей природной воды на бактерицидную активность Ag иОГ 52
2.3. Влияние некоторых анионов и катионов природной воды на бактерицидные свойства УФ-лучей 55
2.4. Антибактериальная активность УФ-лучей в водных растворах различного состава 56
2.5. Влияние водородного показателя (рН) на индивидуальную бактерицидную активность ионов меди и серебра, а также УФ-лучей 58
2.6. Температурный фактор отмирания организмов E.coli 59
2.7. Выводы по главе 2 61
3 Кинетика отмирания e.coli при комбинированном воздействии химических и физических факторов 62
3.1. Сочетанное бактерицидное воздействие ионов серебра и УФ-лучей 62
3.2. Последовательное воздействие ионных бактерицидов и УФ-лучей на микроорганизмы E.coli 67
3.3. Отмирание микроорганизмов в условиях высоких температури сочетанного воздействия ионов металлов и УФ-лучей 69
3.4. Интенсификация бактерицидного действия пероксида водорода и ультрафиолета 72
3.5. Выводы по главе 3 78
4 Статистическая обработка экспериментальных данных 80
4.1. УФ облучение с одновременным воздействием ионов серебра... 80
4.2. Обеззараживание воды ультрафиолетовым облучением с последующим внесением ионов серебра 99
4.3. Выводы по главе 4 110
5 Обоснование технологии обеззараживания воды,снижающей уровень экологической опасности систем питьевого водоснабжения 111
5.1. Санитарно-экологическая оценка питьевой воды г. Новочеркасска 111
5.2. Определение показателей работы альтернативной технологии обеззараживания воды применительно к реальным очистным сооружениям водопровода 114
5.3. Эколого-экономическое обоснование экологизации очистных сооружений водопровода НчГРЭС 118
5.3.1. Методика обоснования 118
5.3.2. Определение затрат на обеззараживание питьевой воды по различным вариантам 121
5.4. Выводы по главе 5 126
Общие выводы 128
Список использованной литературы 131
Приложения 148
- УФ-обеззараживание в системах водоснабжения и водоотведения
- Сочетание УФ-обеззараживания с дезинфектантами химической и физической природы
- Влияние некоторых ионных примесей воды на бактерицидные свойства катионов серебра, меди и УФ-лучей
- Влияние водородного показателя (рН) на индивидуальную бактерицидную активность ионов меди и серебра, а также УФ-лучей
УФ-обеззараживание в системах водоснабжения и водоотведения
Интерес к безреагентным методам дезинфекции питьевых и сточных вод возник в связи с задачей поиска новых эффективных способов обеззараживания, лишенных недостатков, присущих таким ныне распространенным бактерицидным препаратам как хлор и озон. В последнее время было установлено, что при хлорировании природных и сточных вод образуется большое количество токсичных хлорорганических соединений, многие из которых обладают мутагенной активностью и геноток-сичностью [17 - 19]. Кроме того, возникает много проблем, связанных с хранением, транспортировкой и применением хлора непосредственно на станциях водоподготовки. Поэтому начиная с 70-х годов за рубежом наметилась тенденция к сокращению объемов применения хлора и хлорсодержащих реагентов в водопроводно-канализационных хозяйствах. Это получило отражение в массовом создании станций дехлорирования обеззараженных сточных вод и сокращении использования хлора в хозяйственно-питьевом водоснабжении на основе применения других технологий обеззараживания [20 - 26].
Оказалось, также, что хлорирование является наименее эффективным, по сравнению с озоном и УФ-облучением по отношению к вирусам. Так, в работе [20] показано, что для обеспечения обеззараживания энтеровирусов необходима концентрация свободного хлора 1 - 2,7 мг/л после контакта 30 мин -4 ч. Традиционные схемы хлорирования во многих случаях не являются барьером на пути проникновения вирусов в питьевую воду [29]. В отличие от хлора озон производится на месте потребления, для чего, однако, требуется довольно большие энергозатраты (более 20 кВт ч на 1 кг озона [21]). Озон имеет достаточно высокий вурулицидный эффект при реальных для практики дозах: 0,5 - 0,8 мг/л при контакте 12 мин [28]. Как более сильный окислитель прямого действия, нежели хлор, озон весьма активно взаимодействует с фенолами, полиароматическими и другими углеводородами. При этом в качестве продуктов могут образоваться органические кислоты, альдегиды и кетоны, которые подчас оказываются более токсичными, чем исходные вещества. Среди них обнаружены соединения, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами [19]. Проблемы технического и экономического характера возникают в случае применения озона на больших станциях водоподготовки, что связано, в частности, с низкой растворимостью озона в воде, его высокой токсичностью и взрывоопасностью, необходимостью проведения дорогостоящих мероприятий по разрушению остаточных количеств озона в воздухе [21]. Кроме того, В.Л. Драгинский и Л.П. Алексеева [30] указывают, что после озонирования часто наблюдается значительный рост бактерий, в то время как в хлорированной воде данный рост не отмечается. Указанное обстоятельство стимулировало проведение исследований, направленных на поиск оптимального сочетания озонирования и хлорирования [135,137]. микроорганизмов известно давно. Однако бактерицидное действие присуще не всему солнечному спектру, а лишь его коротковолновой составляющей. В конце XIX века русский ученый А.Н. Маклаков установил, что особенно сильное бактерицидное действие присуще ультрафиолетовым лучам [22]. В дальнейшем было найдено, что наибольшим действием на бактерии характеризуются лучи с длинами волн от 200 до 295 нм, т.н. бактерицидная область [23, 24], причем максимально эффективными являются лучи с длиной волны около 254 нм.
Бактерицидные свойства УФ-излучения объясняются различно одни исследователи [22, 25] указывают на вероятность образования в воде озона под действием УФ-лучей, другие [32 - 34] объясняют обеззараживающее действие последних образованием свободных радикалов пероксида водорода Н202 при фотолизе. Л.А. Кульский [23, 26] считал, что наиболее вероятной является гипотеза, согласно которой УФ-лучи, воздействуя на белковые коллоиды протоплазмы клеток микроорганизмов, определенным образом изменяют структуру и дисперсность последних, вызывая в дальнейшем гибель клетки. В работе [31] указывается на то, что спектр "бактерицидного действия" УФ-лучей совпадает со спектром поглощения ДНК (А-макс = 260 нм). Поэтому бактерицидный свет способен эффективно разрушать молекулы ДНК бактерий, вирусов, водорослей и многих других видов микроорганизмов, присутствующих в природных и сточных водах. Входящие в состав ДНК тимин и цитозин, отличающиеся высокой фотохимической активностью в области 250 - 280 нм, образуют под воздействием облучения "сшивки" (димеры). Многочисленные факты говорят об определяющей роли указанных димеров в летальном, мутагенном и других эффектах УФ-излучения [36]. Эффективность воздействия УФ-излучения на микроорганизмы опреде-ляется плотностью его потока (Вт/см ), а также временем воздействия (т, с). Произведение этих двух величин называется дозой УФ-облучения D (мДж/см ), получаемой водой при прохождении ее через установку. Количество обезвреженных (инактивированных) микроорганизмов экспоненциально растет с увеличением дозы облучения. Из-за различной сопротивляемости микроорганизмов доза УФ-облучения, необходимая для инактивации, сильно меняется для различных типов бактерий, вирусов, грибков и спор. Так, требуется (мДж/см ): для бактерий группы кишечной палочки - 7, для вируса полиомиелита - 21, для обезвреживания 99,9 % яиц нематоды - 92, холерного вибриона - 9 [35]. (В таблице А,
Приложения приведены данные о дозах УФ-излучения для микро организмов различных видов). Доза облучения является важнейшим параметром, определяющим эффективность работы обеззараживающей установки, и поэтому возникла необходимость в упорядочении требований на минимальную величину дозы, необходимую для надежного обеззараживания воды. В мировой практике требования к минимальной эффективной дозе облу-чения варьируются от 16 до 40 мДж/см [37, 38]. Эти данные подтверждаются исследованиями российских ученых [39]. Как правило, этот показатель определяется в зависимости от эпидемиологической опасности данного региона. Например, в США в качестве норматива используется доза (мДж/см2): в ряде штатов - 16, в некоторых штатах - 18; в Германии - не менее 40, в Норвегии - не менее 16, в Австрии - не менее 30. Как видно, доза 16 мДж/см выступает в качестве минимально допустимой, гарантирующей надежное обеззараживание питьевой воды с гигиенической точки зрения. Минздрав России установил минимальную дозу облучения в УФ-установках - не менее 16 мДж/см2 [40]. Опыт практической эксплуатации показал, что технология УФ-обеззараживания имеет ряд преимуществ по сравнению с окислительными (при помощи хлора и озона) технологиями, а именно [26, 33, 35, 41 - 44]: отсутствие побочных явлений и вторичных продуктов, оказывающих отрицательное воздействие на здоровье человека и водную среду, что характерно для озонирования и особенно хлорирования воды, отсутствие опасности передозировки реагента и необходимости создания его запасов; отсутствие необходимости в организации специальных и дорогостоящих мер при работе с токсичными материалами; исключение емкостей для длительного контакта обрабатываемой воды с реагентом; компактность УФ-оборудования, отсутствие периферийных систем для его обслуживания и отсюда относительно низкие капитальные затраты на строительство станций УФ-обеззараживания; отсутствие специального обслуживающего персонала; низкие эксплуатационные расходы, что связано с относительно малым энергопотреблением УФ-оборудования. Способ обеззараживания УФ-излучением имеет преимущества и на этапе строительно-монтажных работ: структура капитальных вложений, в которой
Сочетание УФ-обеззараживания с дезинфектантами химической и физической природы
В СанПиН 2.1.4.559-96 [99] особое внимание обращено на необходимость обеспечения эпидемической безопасности питьевой воды в отношении энтеро-вирусных и паразитарных инфекций. В качестве индикатора энтеровирусного загрязнения введен колифаг, который признан в качестве адекватного контроля в отношении энтеровирусов. Эффект обеззараживания в отношении колифагов при использовании ультрафиолетового излучения составляет, согласно [70], 96 - 99,7 %, вируса полиомиелита - 90 %. Эти величины несколько ниже, чем достигаемые при использовании стандартных режимов хлорирования и озонирования. В силу указанной причины возрос интерес к УФ-методу обеззараживания в сочетании его с химическими дезинфектантами. Так, установлено, что в результате введения в воду окислителей (озона, пероксида водорода) с последующим облучением ультрафиолетом в ней образуются свободные радикалы, которые являются более мощными окислителями [106,107]. В чистой воде, как известно, около 5 % озона распадается на свободные радикалы. УФ-излучение интенсифицирует этот процесс, согласно механизму [15]: В работе [108] указывается, что совместная обработка воды озоном и ультрафиолетом на 3 - 10 порядков увеличивает скорость реакции окисления нефтепродуктов, фенолов, пестицидов по сравнению с озоном именно за счет появления радикалов [109]: Н202 - 20Н При совместном действии ультрафиолета с окислителями в процессе обеззараживания воды отмечено значительное усиление скорости и степени инактивации бактерий по сравнению с действием каждого агента в отдельности [110, 111].
Что касается сочетанного действия УФ-излучения с хлором, то обнаружено явление антагонизма (по крайней мере для излучения с X = 254 нм). В других работах [113, 114] отмечается, что совместное воздействие УФ-облучения и хлорирования дает возможность снизить концентрацию хлора в воде и используемые дозы излучения. Однако оценка результатов совместного действия указанных реагентов на выживаемость микроорганизмов в указанных работах не приводится. Legan [107] и Dott [115] рекомендуют добавлять небольшие количества хлора в воду для обеспечения бактериальной устойчивости после УФ-обработки. Выявлена эффективность сочетания УФ-излучения с ионами некоторых металлов, в частности, меди на выживаемость микроорганизмов в воде [116]. Как известно, СанПиН 2.1.2.568-96 и "Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды плавательных бассейнов" рекомендуют (для малых бассейнов, предназначенных для оздоровления детей дошкольного и младшего школьного возраста) обработку УФ-излучением или, при необходимости, использование комбинированного метода, включающего УФ-излучение и хлорирование. При этом допустимое содержание общего остаточного хлора существенно снижается (с 0,8 - 1,2 до 0,3 мг/л). Фирма "Экобиос" сообщила, что впервые в практике эксплуатации бассейнов в Оренбурге апробирован современный высокоэффективный метод УФ-излучения. При этом применение хлорирования как финишного обеззараживания практически исключено. Указанная система подготовки воды бассейна детского сада успешно эксплуатируется уже около двух лет [118].
Тем не менее, ряд авторов [119] считают, что на сегодняшний день ни один из применяемых в практике водоподготовки и разрабатываемых методов обеззараживания не может в полной мере явиться альтернативным хлорированию, и совершенствование технологии обеззараживания воды следует проводить в направлении совместного использования различных дезинфектантов. Указывается при этом, что сочетание методов обеззараживания, оптимизация режимов подачи дезинфектантов, точек их ввода и т.п. может обеспечить: высокий стабильный эффект обеззараживания при обработке вод разного качест ва; снижение опасности образования в обрабатываемой воде вредных химических соединений; поддержание в достаточно удовлетворительном состоянии водоочистных сооружений; сохранение качества воды при ее транспортировании потребителю. В соответствии с вышеизложенным авторы рекомендуют сосредоточить усилия на разработке технологий совместного применения озона и хлора, диоксида хлора с хлором или озоном, комплексного воздействия УФ-лучей и химических окислителей. В работах [104, 105] указывается, что сочетание УФ-лучей и хлора в оборотной системе водоснабжения обеспечивает высокий бактерицидный эффект в отношении споровых и хлорустойчивых форм бактерий и вирусов. При совместной обработке воды хлором и бактерицидными лучами в 2 - 3 раза снижается расход хлора, упрощается эксплуатация хлораторной установки. По схеме УФ + CL2 работают сооружения в Форте Бентон (США), использующие в качестве источника воду р. Миссури. Перед поступлением воды в сеть подается хлор дозами до 1 мг/л [120]. УФ-комплекс на р. Темза (Англия) эксплуатируется с 1987 г. Производительность по воде достигает 55000 м3/сут, доза УФ-излучения составляет 20 мДж/см .
Для предотвращения биообрастания также применяется хлор [121]. В УФ-комплексе на очистных сооружениях Автозаводского района г. Тольятти (400 тыс. м /сут) в период с апреля по октябрь перед смесителями периодически вводится хлор дозами 0,5 - 1,5 мг/л. В качестве вторичного обеззараживания перед резервуарами чистой воды подается хлор [36]. Введение хлора после УФ-обеззараживания придает воде достаточно длительную устойчивость ко вторичному бактериальному загрязнению, однако вызывает появление многих проблем, о которых говорилось ранее и которые проявились в последнее время [19, 20]. Применяемая во многих бассейнах методика периодического ввода ударных доз хлора приводит к его миграции в зону "дыхания" и может быть причиной раздражения слизистых оболочек глаз и носа, аллергических реакций и общего ухудшения состояния купающихся [97].
Влияние некоторых ионных примесей воды на бактерицидные свойства катионов серебра, меди и УФ-лучей
В литературе имеется информация относительно отрицательного влияния на бактерицидную активность Ag+, полученного электрохимическим путем, та-ких ионов, как О , SO4 и S . Нами в целях накопления фактического материала, а также для расширения номенклатуры применяемых серебросодержа-щих дезинфектантов были выполнены аналогичные исследования с сульфатом серебра марки "чда". Последний, как известно, является относительно хорошо растворимым соединением (nPAg2so4 при t = 25 = 7,7 10"5). Для опытов брали бидистиллированную воду, в которую вводили отмеренное количество солей Na2SC 4, NaCl, NaHCC 3 и Na2S. Исходное количество бактерий Е.соН составляло: для СГ - 2 104, SO/" и НС03 - 2,5 104 и S2" -1,5 104 кл/см3. Температура во всех опытах составляла 20 С + 0,2 С. Анализ выживших микроорганизмов производили в 4-х кратной повторности, по которым определяли их среднее значение.
Результаты приведены в таблицах 2.1 -2.4. Как следует из анализа полученных данных, среди изученных анионов наименьшее влияние на бактерицидную активность ионов Ag оказывают SO4 , а наибольшую . Это коррелируется в определенной степени со значениями произведения растворимости ITPAg2so4 = 7,7-Ю-5, ПРА2СЬ= 1,78-Ю-10, ПРАё2со3= = 6,2-10 12, nPAg2s= 1,6-10"49 [149, 150]. Связыванием бактерицидно активных катионов Ag+ анионами J" и Вг в малодиссоциирующие соединения можно объяснить соответствующие результаты исследований, представленных в таблице 2.5. Методика проведения опытов была аналогичной предыдущему разделу. Для исследования брали медный купорос C11SO4 5Н20 марки "чда.", рассчи танные количества которого вводили в дистиллят для получения требуемой концентрации Си . Ввиду того, что бактерицидная активность Си меньше чем у Ag+, исходное число бактерий E.coli составило 1 1,5 103 кл/см3. Бакте риальный анализ делали через 1, 2 и 4 часа после введения дезинфектанта. Как показал анализ полученных результатов, увеличение концентрации CL (до 400 мг/л) и SO4 (до 600 мг/л) при температуре 20 С способствует относительно небольшому (в пределах 10 - 15 %) падению бактерицидной активности. — "У— Снижение бактерицидной активности ионов меди (II) в присутствии анионов НСОз" можно объяснить, исходя из литературных источников [152], согласно которым при обменных реакциях в водных растворах между солями Си (II) и растворимыми карбонатами других металлов образуются карбонаты меди с весьма низкими значениями ПР. Так, ПР дигидрокарбоната СиСОз-Си(ОН)2 составляет 1,7-10-34, а дигидроксодикарбоната 2CuC03-Cu(OH)2 -1,1-10-46. Согласно литературным данным [22], отрицательное влияние на бактерицидный эффект ионов серебра (I) оказывают катионы, способные восстановить их до металлического состояния.
Таковыми являются и некоторые примеси природной воды, в частности NH4+ и Fe2+. В отношении Си2+ данных о характере воздействия последних не обнаружено. В соответствии с вышеизложенным для установления характера такого воздействия нами была проведена отдельная серия экспериментов. Последние проводились при концентрации Си - 0,5 мг/л (из CuS04-5H20), температуре 21+0,2 С; исходное число микроорганизмов E.coli составляло 1,0... 1,5-10 кл/см3. Для введения в воду NH4+, Fe2+ и Fe3+ использовали соли (NFL SO FeS04 и Fe2(S04)3. Результаты опытов представлены в таблицах 2.9 -2.11. Как следует из полученных данных, изученные катионы с ростом их концентрации заметно снижают бактерицидную активность ионов меди (II). Правда, особенно заметное отрицательное воздействие имеет место при концентрациях последних существенно выше их ПДК в питьевой воде. В работе [153] было отмечено, что увеличение содержания в воде кальция на каждые 10 мг/л сопровождается увеличением срока, необходимого для отмирания 99,9 % бактерий, на 3 мин. Нами выполнены исследования зависимо-сти бактерицидной активности ОТ (1 мг/л) в отношении бактерий E.coli (N0 = = 1,5-103 кл/см3) при изменении концентрации ионов кальция от 0 до 100 мг/л. Последние вводились в дистиллят вместе с рассчитанным количеством предварительно обезвоженного СаСЬ- Опыты проводили при комнатной температуре. Результаты представлены в таблице 2.12.
Как следует из полученных данных, с ростом концентрации Са2+ бактерицидная активность Си + также снижается. Выполненные исследования по влиянию ряда ионных примесей воды на бактерицидные свойства катионов серебра, меди, а также УФ-лучей позволяют сделать заключение о границах их применимости как бактерицидных агентов. Так, при относительно малых концентрациях таких анионов, как СГ, SO/-, НСО3- предпочтительно применять для целей обеззараживания катионы Ag+. При больших концентрациях (на уровне ПДК) SO4 и О более целесообразно Лі использовать катионы Си . При наличии заметных количеств таких примесей, /у как S , J и Br применять в качестве индивидуальных дезинфектантов катионы Ag и Си представляется неэффективным. Катионы примеси воды, такие как Са" NH, , FeZT и FeJT, снижают бактерицидную активность ионов серебра и меди, поэтому использовать их целесообразно в качестве консервантов для обеспечения бактериальной устойчивости жестких вод или подземных, где возможно наличие повышенных концентраций ионов железа и аммония.
Влияние водородного показателя (рН) на индивидуальную бактерицидную активность ионов меди и серебра, а также УФ-лучей
Согласно Вурману и Цобристу [26], понижение рН на единицу удлиняет время отмирания бактерий в 1,6 раза. График соответствующей зависимости бактерицидного эффекта ионов серебра (I) от рН приведен на рисунке 2.2 (кривая 1). Кривая 2 характеризует ионы меди (II). 59 Как видно из рисунка, сильное влияние водородного показателя рН на бактерицидную активность ионов серебра (I) и меди (II) оказывает в интервале от 3 до 6 единиц, после чего дальнейший рост рН мало воздействует на антибактериальные свойства указанных катионов. Опыты по изучению влияния рН на бактерицидную активность УФ-лучей проводили при дозах последних 2 и 16 мДж/см . Для экспериментов брали дистиллированную воду; путем введения в нее рассчитанных количеств фиксана-лов НС1 и NaOH получали требуемые значения рН. Исходное число микроорга-низмов составляло 10 кл/см , температура 19 ± 0,1 С. Результаты представлены на рисунке 2.2 (кривые 3 и 4). Как следует из полученных данных, изменение рН воды в широком диапазоне не оказывает заметного влияния на бактерицидные свойства УФ-лучей ни при малых дозах (кривая 3), ни при больших (кривая 4). Температура воды подземных источников характеризуется постоянством (8-12 С). Температура воды поверхностных источников меняется по сезонам года (от 0,1 до 30 С) и зависит от поступления в них подземных вод, а также сбросов использованной охлажденной воды. Оптимальная температура воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения равна 7 - 11 С. Повышение температуры значительно усилит бактерицидное действие серебра (рисунки 2.3 и 2.4). Исследования, проведенные на артезианской воде, в которую была внесена культура бактерий коли, показали, что при нагревании от 0 до 10 С бактерицидное действие серебра усиливается в 4 раза при 30 минутном контакте и в 200 раз - при 90 минутном.
При температуре воды 42 С полное обеззараживание ее достигается при длительности контакта менее 30 мин. Рисунок 2.4 - Влияние температуры на бактерицидный эффект серебра [22] Резкое влияние изменения температуры среды на бактерицидный эффект серебра свидетельствует о жизнедеятельной роли химических процессов при обработке воды серебром. Вурман и Цобрист [22] также указывают, что повышение температуры воды на 10 С сокращает время отмирания бактерий в 1,6 раза. С целью нахождения температурной зависимости бактерицидной активности ионов меди (II) были проведены специальные исследования. Условия опытов принимались следующие: температуру изменяли в интервале 1-40 С, концентрация ионов Си составляла 1,2-10 мг/л, исходное число микроорганизмов Е.соН - 8-Ю4 кл/см3, рН воды 7,3. Повторность 4-кратная. Результаты представлены на рисунке 2.5. Как следует из анализа полученных данных, имеет место выраженное влияние роста температуры на глубину обеззараживания. Так, для достижения десятикратного снижения исходного числа бактерий при температуре 1 С потребовалось 4 ч, а при температуре 40 С тот же эффект достигнут уже по истечении 1 ч. Таким образом, характер влияния температурного фактора на обеззараживание воды в присутствии ионов меди и серебра одинаков [22, 26, 159, 160]. Исследованы закономерности влияния ряда ионных примесей природной воды (включая основные) на процесс отмирания микроорганизмов E.coli в результате химического (катионы Си и Ag ) и физического (УФ-лучи) воздействия.
Полученные результаты позволяют определить условия и границы эффективного индивидуального применения указанных бактерицидных агентов. 2. Показано, что, в отличие от ионов меди (II) и серебра (I), антимикробное действие УФ-лучей не зависит от водородного показателя в широком диапазоне изменения последнего. 3. Установлено, что повышение температуры активизирует процесс отмирания микроорганизмов E.coli в присутствии катионов меди (II). Выполненные исследования (глава 2) показали, что обеззараживание воды УФ-лучами имеет ряд преимуществ перед ионами серебра (I) и меди (II). К ним, в частности, следует отнести малую зависимость бактерицидной активности от химического состава (в пределах установленных ПДК компонентов), водородного показателя, относительно быстрое время проявления бактерицидного действия. В то же время необходимо отметить и существенный недостаток, присущий УФ-обеззараживанию: отсутствие бактерицидного последействия.
После прекращения УФ-облучения вода вновь легко подвергается внешнему бактериальному загрязнению в распределительных сетях. Актуальна проблема усиления бактерицидного действия и самого УФ-излучения [31]. В данном разделе приведены результаты исследований по увеличению бактерицидной активности УФ-облучения воды посредством различного сочетания его с ионами серебра. Для опытов была взята предварительно простерилизованная кипячением природная вода из р. Аксай, в которую были в дальнейшем внесены санитарно-показательные микроорганизмы E.coli в количестве 104 кл/см3. Действием УФ-облучения (дозой около 20 мДж/см) вода была доведена до санитарно-безопасного состояния (коли-индекс 3). Далее пробы воды были перенесены в 2 чашки Петри, одна осталась на контроле, во вторую внесен раствор Ag2S04 из расчета 0,01 MrAg+/ji. Испытываемые пробы воды выдерживались при температуре 20 + 1 С в условиях прямого контакта с атмосферным воздухом. Пробы воды анализировались на содержание микроорганизмов через каждые сутки. Результаты представлены на рисунке 3.1.
