Микробы и бактерии в воде. Чем вредны и как их очистить?
Когда мы говорим о загрязнении воды, воображение чаще всего «рисует» мутные потоки с химическим запахом. Однако самые коварные и непосредственные опасности невидимы глазу. Они лишены цвета и запаха, но их воздействие на организм может быть молниеносным и серьезным. Речь о мире микробов и бактерий – микроскопических обитателей водной среды, присутствие которых превращает жизненно необходимую влагу в источник риска.
Вода из любого источника – идеальная среда для обитания и транспортировки бесчисленного множества микроорганизмов. Их можно условно разделить на три лагеря: безвредные сапрофиты, условно-патогенные и откровенно болезнетворные (патогенные) виды. Нас интересуют последние. Это не абстрактные «микробы», а вполне конкретные виды, каждый из которых вызывает определенный набор симптомов.
Среди самых распространенных «диверсантов»:
- кишечная палочка (Escherichia coli). Сама по себе это бактерия – частый обитатель нашего кишечника. Однако ее штаммы, попадающие в воду из фекальных стоков (например, E. coli O157:H7), продуцируют мощные токсины. Они вызывают тяжелые пищевые отравления, колиты, поражение почек. Анализ воды часто определяет общие колиформные бактерии – это группа-индикатор, которая сигнализирует о свежем фекальном загрязнении. Если они есть, высока вероятность присутствия и других, куда более опасных «соседей».
- роды Salmonella и Shigella. Возбудители брюшного тифа, сальмонеллеза и дизентерии. Эти бактерии вызывают сильнейшую интоксикацию, высокую температуру, обезвоживание из-за рвоты и диареи. Их попадание в организм даже в малых концентрациях может привести к заболеванию.
- легионеллы (Legionella pneumophila). Эти бактерии предпочитают не питьевую воду, а системы кондиционирования, душевые насадки и нагреватели. Однако они представляют опасность при вдыхании водяного аэрозоля. Вызывают «болезнь легионеров» – тяжелую форму пневмонии, сложно поддающуюся лечению. Анализ воды из скважин и систем водоподготовки иногда выявляет и этот риск.
- синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa). Условно-патогенный микроорганизм, опасный для людей с ослабленным иммунитетом, детей и пожилых. Может вызывать гнойные воспаления, поражения кожи, мочевыводящих путей и легких.
- вирусы. Ротавирусы, норовирусы, энтеровирусы и вирус гепатита A также прекрасно чувствуют себя в водной среде. Они вызывают «кишечный грипп» с ярко выраженными симптомами – рвотой, диареей, температурой, а в случае с гепатитом – серьезное поражение печени.
- простейшие. Цисты лямблий (Giardia lamblia) и споры криптоспоридий (Cryptosporidium). Эти паразиты обладают феноменальной устойчивостью к традиционному хлорированию. Их оболочка (циста) надежно защищает «зародыш» от внешних воздействий. Попадая в организм, они вызывают лямблиоз и криптоспоридиоз – длительные, изматывающие кишечные расстройства, которые тяжело поддаются диагностике и лечению.
В лабораторных условиях не ищут каждую бактерию по отдельности – это долго и экономически нецелесообразно. Процесс основан на принципах микробиологии. Воду «высевают» на специальные питательные среды, благоприятные для роста определенных групп микроорганизмов.
Например, для определения общего микробного числа (ОМЧ) пробу воды помещают в чашку Петри с агаром и выдерживают при температуре 37°C – идеальной для размножения мезофильных бактерий. Через 24-48 часов лаборант подсчитывает выросшие колонии. Высокий показатель ОМЧ (норматив для питьевой воды – не более 50 КОЕ/мл) говорит об общей бактериальной загрязненности, неэффективности очистки или наличии органических загрязнителей, служащих пищей для микробов.
Для выявления колиформных бактерий используют другие среды, например, среду Эндо. На ней колонии кишечной палочки приобретают характерный красный цвет с металлическим блеском. Самым точным методом подтверждения является метод мембранной фильтрации, когда большой объем воды пропускают через стерильный фильтр с порами настолько мелкими, что они задерживают бактерии. Этот фильтр затем помещают на питательную среду и наблюдают за ростом.
Обнаружение вирусов и простейших – более сложная и дорогостоящая процедура, часто требующая применения метода ПЦР (полимеразной цепной реакции), который обнаруживает ДНК возбудителя. Именно поэтому при анализе воды из колодца или скважины так важно проверять ее на цисты лямблий, особенно если поблизости есть сельскохозяйственные угодья или пастбища.
Эффективные методы обеззараживания: как вернуть воде безопасность?
Знание противника позволяет выбрать правильное оружие. Универсальной «таблетки» не существует, но комбинация методов дает 100% результат:
- кипячение. Самый простой и надежный способ уничтожить вегетативные формы бактерий и вирусов. Пятиминутного кипячения достаточно, чтобы нейтрализовать подавляющее большинство патогенов. Однако этот метод не спасает от цист простейших (для их уничтожения нужно кипятить не менее 10 минут) и не подходит для постоянной подготовки больших объемов воды. Кроме того, кипячение не защищает от повторного загрязнения.
- ультрафиолетовое (УФ) облучение. Элегантный и экологичный физический метод. УФ-лампа, помещенная в проточный корпус, излучает свет с определенной длиной волны (обычно 254 нм), который разрушает ДНК микроорганизмов, лишая их способности к размножению. Метод эффективен против бактерий, вирусов и некоторых цист. Но у него есть важное ограничение: вода должна быть предварительно очищена от механических взвесей и железа, так как они «экранируют» излучение, и микробы остаются живы.
- хлорирование. Классический химический метод. Хлор и его соединения – мощные окислители, разрушающие клеточные стенки бактерий и ферментные системы вирусов. Его главное преимущество – пролонгированное действие. Остаточный хлор продолжает обеззараживать воду, пока она течет по трубам, предотвращая повторное заражение. Однако хлор образует вредные побочные продукты (тригалометаны), ухудшает вкус и запах воды. Малоэффективен против цист лямблий и криптоспоридий.
- озонирование. Озон – еще более сильный окислитель, чем хлор. Он быстрее уничтожает весь спектр микроорганизмов, включая устойчивые цисты, не образует тригалометанов и обогащает воду кислородом. Однако озон не обладает последействием, его оборудование дороже и сложнее в эксплуатации, а сам газ в высоких концентрациях токсичен.
- мембранные технологии (обратный осмос). Это самый совершенный барьерный метод. Мембрана с порами размером 0,0001 микрон задерживает абсолютно все: бактерии, вирусы, цисты, соли тяжелых металлов, нитраты и пестициды. На выходе получается практически стерильная, чистейшая вода. Минусы системы: необходимость предварительной очистки воды, большой расход воды в дренаж (на 1 литр чистой воды может уходить до 3-4 литров исходной) и удаление из воды и полезных минералов, что делает ее «пустой».
Борьба с микробами в воде – это выстроенная стратегия. Она начинается с комплексного химического и микробиологического анализа, который выявляет не только текущий состав воды, но и ее потенциальную уязвимость. Не существует универсального ответа на вопрос «какой фильтр лучший?». Для дачного колодца, подверженного сезонным загрязнениям, оптимальной может стать схема: механический фильтр -> УФ-стерилизатор. Для городской квартиры с хлорированной водой, но риском вирусного загрязнения – многоступенчатый фильтр с ультрафильтрационной мембраной. Для скважины с высоким риском органического и бактериального загрязнения – система с обезжелезивателем, угольным фильтром и финишным УФ-обеззараживанием.
Понимание природы невидимой угрозы и современных методов защиты – это единственный способ превратить воду из источника потенциального риска в гарантированно безопасный и живительный ресурс. В таком случае нужно доверять данным аккредитованных лаборатории и Ваше здоровье будет под надежной защитой.
Когда мы говорим о загрязнении воды, воображение чаще всего «рисует» мутные потоки с химическим запахом. Однако самые коварные и непосредственные опасности невидимы глазу. Они лишены цвета и запаха, но их воздействие на организм может быть молниеносным и серьезным. Речь о мире микробов и бактерий – микроскопических обитателей водной среды, присутствие которых превращает жизненно необходимую влагу в источник риска.
Вода из любого источника – идеальная среда для обитания и транспортировки бесчисленного множества микроорганизмов. Их можно условно разделить на три лагеря: безвредные сапрофиты, условно-патогенные и откровенно болезнетворные (патогенные) виды. Нас интересуют последние. Это не абстрактные «микробы», а вполне конкретные виды, каждый из которых вызывает определенный набор симптомов.
Среди самых распространенных «диверсантов»:
- кишечная палочка (Escherichia coli). Сама по себе это бактерия – частый обитатель нашего кишечника. Однако ее штаммы, попадающие в воду из фекальных стоков (например, E. coli O157:H7), продуцируют мощные токсины. Они вызывают тяжелые пищевые отравления, колиты, поражение почек. Анализ воды часто определяет общие колиформные бактерии – это группа-индикатор, которая сигнализирует о свежем фекальном загрязнении. Если они есть, высока вероятность присутствия и других, куда более опасных «соседей».
- роды Salmonella и Shigella. Возбудители брюшного тифа, сальмонеллеза и дизентерии. Эти бактерии вызывают сильнейшую интоксикацию, высокую температуру, обезвоживание из-за рвоты и диареи. Их попадание в организм даже в малых концентрациях может привести к заболеванию.
- легионеллы (Legionella pneumophila). Эти бактерии предпочитают не питьевую воду, а системы кондиционирования, душевые насадки и нагреватели. Однако они представляют опасность при вдыхании водяного аэрозоля. Вызывают «болезнь легионеров» – тяжелую форму пневмонии, сложно поддающуюся лечению. Анализ воды из скважин и систем водоподготовки иногда выявляет и этот риск.
- синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa). Условно-патогенный микроорганизм, опасный для людей с ослабленным иммунитетом, детей и пожилых. Может вызывать гнойные воспаления, поражения кожи, мочевыводящих путей и легких.
- вирусы. Ротавирусы, норовирусы, энтеровирусы и вирус гепатита A также прекрасно чувствуют себя в водной среде. Они вызывают «кишечный грипп» с ярко выраженными симптомами – рвотой, диареей, температурой, а в случае с гепатитом – серьезное поражение печени.
- простейшие. Цисты лямблий (Giardia lamblia) и споры криптоспоридий (Cryptosporidium). Эти паразиты обладают феноменальной устойчивостью к традиционному хлорированию. Их оболочка (циста) надежно защищает «зародыш» от внешних воздействий. Попадая в организм, они вызывают лямблиоз и криптоспоридиоз – длительные, изматывающие кишечные расстройства, которые тяжело поддаются диагностике и лечению.
В лабораторных условиях не ищут каждую бактерию по отдельности – это долго и экономически нецелесообразно. Процесс основан на принципах микробиологии. Воду «высевают» на специальные питательные среды, благоприятные для роста определенных групп микроорганизмов.
Например, для определения общего микробного числа (ОМЧ) пробу воды помещают в чашку Петри с агаром и выдерживают при температуре 37°C – идеальной для размножения мезофильных бактерий. Через 24-48 часов лаборант подсчитывает выросшие колонии. Высокий показатель ОМЧ (норматив для питьевой воды – не более 50 КОЕ/мл) говорит об общей бактериальной загрязненности, неэффективности очистки или наличии органических загрязнителей, служащих пищей для микробов.
Для выявления колиформных бактерий используют другие среды, например, среду Эндо. На ней колонии кишечной палочки приобретают характерный красный цвет с металлическим блеском. Самым точным методом подтверждения является метод мембранной фильтрации, когда большой объем воды пропускают через стерильный фильтр с порами настолько мелкими, что они задерживают бактерии. Этот фильтр затем помещают на питательную среду и наблюдают за ростом.
Обнаружение вирусов и простейших – более сложная и дорогостоящая процедура, часто требующая применения метода ПЦР (полимеразной цепной реакции), который обнаруживает ДНК возбудителя. Именно поэтому при анализе воды из колодца или скважины так важно проверять ее на цисты лямблий, особенно если поблизости есть сельскохозяйственные угодья или пастбища.
Эффективные методы обеззараживания: как вернуть воде безопасность?
Знание противника позволяет выбрать правильное оружие. Универсальной «таблетки» не существует, но комбинация методов дает 100% результат:
- кипячение. Самый простой и надежный способ уничтожить вегетативные формы бактерий и вирусов. Пятиминутного кипячения достаточно, чтобы нейтрализовать подавляющее большинство патогенов. Однако этот метод не спасает от цист простейших (для их уничтожения нужно кипятить не менее 10 минут) и не подходит для постоянной подготовки больших объемов воды. Кроме того, кипячение не защищает от повторного загрязнения.
- ультрафиолетовое (УФ) облучение. Элегантный и экологичный физический метод. УФ-лампа, помещенная в проточный корпус, излучает свет с определенной длиной волны (обычно 254 нм), который разрушает ДНК микроорганизмов, лишая их способности к размножению. Метод эффективен против бактерий, вирусов и некоторых цист. Но у него есть важное ограничение: вода должна быть предварительно очищена от механических взвесей и железа, так как они «экранируют» излучение, и микробы остаются живы.
- хлорирование. Классический химический метод. Хлор и его соединения – мощные окислители, разрушающие клеточные стенки бактерий и ферментные системы вирусов. Его главное преимущество – пролонгированное действие. Остаточный хлор продолжает обеззараживать воду, пока она течет по трубам, предотвращая повторное заражение. Однако хлор образует вредные побочные продукты (тригалометаны), ухудшает вкус и запах воды. Малоэффективен против цист лямблий и криптоспоридий.
- озонирование. Озон – еще более сильный окислитель, чем хлор. Он быстрее уничтожает весь спектр микроорганизмов, включая устойчивые цисты, не образует тригалометанов и обогащает воду кислородом. Однако озон не обладает последействием, его оборудование дороже и сложнее в эксплуатации, а сам газ в высоких концентрациях токсичен.
- мембранные технологии (обратный осмос). Это самый совершенный барьерный метод. Мембрана с порами размером 0,0001 микрон задерживает абсолютно все: бактерии, вирусы, цисты, соли тяжелых металлов, нитраты и пестициды. На выходе получается практически стерильная, чистейшая вода. Минусы системы: необходимость предварительной очистки воды, большой расход воды в дренаж (на 1 литр чистой воды может уходить до 3-4 литров исходной) и удаление из воды и полезных минералов, что делает ее «пустой».
Борьба с микробами в воде – это выстроенная стратегия. Она начинается с комплексного химического и микробиологического анализа, который выявляет не только текущий состав воды, но и ее потенциальную уязвимость. Не существует универсального ответа на вопрос «какой фильтр лучший?». Для дачного колодца, подверженного сезонным загрязнениям, оптимальной может стать схема: механический фильтр -> УФ-стерилизатор. Для городской квартиры с хлорированной водой, но риском вирусного загрязнения – многоступенчатый фильтр с ультрафильтрационной мембраной. Для скважины с высоким риском органического и бактериального загрязнения – система с обезжелезивателем, угольным фильтром и финишным УФ-обеззараживанием.
Понимание природы невидимой угрозы и современных методов защиты – это единственный способ превратить воду из источника потенциального риска в гарантированно безопасный и живительный ресурс. В таком случае нужно доверять данным аккредитованных лаборатории и Ваше здоровье будет под надежной защитой.
