Дезинфекция воды для путешественников

Известно, что вода представляет собой идеальную среду для переноса различных болезней. Поэтому для людей, отправляющихся в страны, где санитария находится в запущенном состоянии и не соблюдается элементарная гигиена, риск заболеть, получив заражение через воду, особенно велик.

Наиболее опасными для путешественников являются районы пустыни, в которых используются преимущественно поверхностные воды. Даже Соединенные Штаты в этом плане не являются исключением.

Список патогенов, которые распространяются посредством воды, довольно обширен. Он включает в себя бактерии, вирусы, простейшие и паразитарные организмы. Большинство микроорганизмов, которые могут вызвать кишечные расстройства у путешественников, размножаются в водной среде. Даже там, где используется водопроводная вода, кишечные инфекции у путешественников могут возникнуть при приеме пищи. Причиной этому будет служить некачественная вода.

Застарелая инфраструктура очистки не позволяет эффективно дезинфицировать воду. Также вода может быть инфицирована и в период ее транспортировки потребителю. Но наибольшую опасность представляет вода из открытых водоемов или колодцев без должного ее обеззараживания. Даже незначительная концентрация в воде таких микроорганизмов как Giardia, Cryptosporidium, Shigella, Escherichia coli O157: H7 и норовирус, может привести к серьезным последствиям.

Учитывая все риски заражения, многие путешественники используют бутилированную воду. Но часто она не может полностью заменить естественную влагу. Кроме того, существует и проблема загрязнения окружающей среды, так как большинство развивающихся стран не перерабатывают пластиковые бутылки. С этим тоже надо считаться.

Некоторые из этих методов применяются повсеместно, а некоторые могут быть позаимствованы в той местности, где пришлось оказаться. Все эти меры предосторожности позволят лучше адаптироваться к местным условиям и избежать серьезных заболеваний. В таблице 1 указаны достоинства и недостатки различных методов.

Методы обработки воды

Высокая температура

Большинство кишечных патогенов легко инактивируются теплом. Микроорганизмы быстро погибают при высоких температурах, тогда как до температуры 60 ° C они могут не только спокойно жить, но и размножаться. Всем хорошо известная пастеризация использует этот принцип для уничтожения энтерогенных возбудителей, способных вызывать пищевые отравления и расстройства организма человека.

Эти возбудители полностью погибают в температурном диапазоне от 60 ° C до 70 ° C до момента начала кипения воды (100° C).

Чтобы избавиться от кишечных патогенов совсем не обязательно доводить жидкость до кипения. Но в неприспособленных условиях при отсутствии термометра – кипячение является единственным выходом. Все организмы, за исключением бактериальных спор, которые редко вызывают кишечные расстройства, погибают в течение нескольких секунд при температуре кипения.

То есть, во время нагрева воды от 60 ° C до кипения происходит ее дезинфекция, что особенно важно. Однако, даже при наличии достаточных запасов топлива, кипятить воду более 1 минуты не следует. Этого вполне достаточно.

Если нет возможности нагреть воду, то потенциальной альтернативой кипению может послужить горячая вода из крана. Ее температура обычно находится в пределах между 55 ° C и 60 ° C и может быть достаточной для уничтожения патогенов. Путешественники, имеющие доступ к электричеству, могут воспользоваться портативным кипятильником для нагрева воды или ее кипячения.

Фильтрация и осветление

Люди, путешествующие по миру, могут приобрести портативные ручные насосы, оснащенные гравитационным капельным фильтром или фильтром другого типа. Пористость фильтрующего элемента является основным определяющим фактором эффективности самого фильтра.

Но микроорганизмы также прилипают и к фильтрующим средам в результате электрохимических реакций. Микрофильтры с «абсолютными» размерами пор 0,1- 0,4 мкм хороши для удаления кист и бактерий. Но они не могут удалять вирусы, которые размножаются в воде с высоким уровнем фекального загрязнения (таблица 2).

Для того чтобы бороться с вирусами необходимы более тонкие уровни фильтрации, такие как ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос. В результате применения такой фильтрации удаляются частицы 0,01, 0,001 и 0,0001 мкм соответственно, а также вирусы. Нанофильтрация позволяет удалять органические молекулы, а обратный осмос удаляет одновалентные соли и обеспечивает опреснение воды.

В новейшие конструкции портативных фильтров внедрена технология полых волокон. Такие фильтры представляет собой группу крошечных трубочек с переменными размерами пор, которые могут достигать результатов нанофильтрации и удалять частицы размером в вирус. В настоящее время они изготавливаются в различных исполнениях и продаются по разумным ценам.

Если же говорить о небольших блоках обратного осмоса с ручным насосом, то их высокая цена и недостаточное количество на рынке не позволяют туристам, путешествующим по суше, широко использовать эти устройства. Но для морских путешествий такие фильтрующие устройства просто незаменимы.

Микрофильтры, в которых обычно используются керамические, синтетические волокна, угольные фильтрующие элементы или элементы из полых волокон пригодны для удаления бактерий и простейших кист из воды с низким уровнем загрязнения (природная вода с небольшой активностью человека и животных).

В отличие от них, полые волоконные фильтры с ультрафильтрацией или нанофильтрацией следует использовать для воды с высоким уровнем активности человека и животных. Двух стадийный процесс галогена (см. Ниже) и микрофильтрация также могут гарантировать удаление вируса.

Коагуляция и флокуляция (CF) применяется для удаления взвешенных частиц, присутствующих в жидкости. Повышенная концентрация таких частиц в воде вызывает ее помутнение. При этом вода становится неприятной на вкус и не отстаивается. Данный метод очистки удаляет многие такие частицы, но с микроорганизмами бороться он не может. CF легко может применяться в любой местности.

Для очистки воды потребуется только немного алюмината (соль алюминия). Этот препарат широко используется в пищевых, косметических и медицинских целях, а также для очистки воды. Добавляя его в воду и перемешивая, можно добиться неплохих результатов. Когда твердые частицы осядут, воду следует процедить, используя для этого тонкую ткань.

Существуют также специальные пакеты, применение которых обеспечивает флокулянтную и гипохлоритную дезинфекцию воды. Они включают в себя хлорфлок и очиститель воды PUR (Proctor and Gamble). Применяя средства CF защиты, следует помнить, что ограничиваться только такой очисткой не следует.

Надо подходить к этому вопросу серьезно и решать проблему дезинфекции комплексно, избавляясь как от взвешенных частиц, так и от вредоносных микроорганизмов.

Гранулированный активированный уголь (GAC) очищает воду, адсорбируя органические и неорганические химикаты и большинство тяжелых металлов, тем самым улучшая запах и вкусовые качества воды, повышая ее безопасность. GAC является основным компонентом бытовых и полевых фильтров. Но все дело в том, что данный фильтр может только улавливать вредные примеси и микроорганизмы. Убивать их он не может.

При очистке воды, взятой из открытых водоемов, GAC лучше всего использовать после того как была произведена химическая дезинфекция, удалены побочные продукты такой дезинфекции, а также вкус йода и хлора (см. галогены ниже).

Химическая дезинфекция

Галогены

Наиболее распространенными химическими дезинфицирующими средствами являются галогены. В основном это хлор и йод содержащие вещества, хотя и бромистые соединения обладают сходными качествами. Гипохлорит натрия является основным дезинфицирующим средством, поддерживаемым CDC и системой безопасной воды Всемирной организации здравоохранения. Его концентрация в воде для домашнего использования допускается в пределах 1,5%.

Другие хлорсодержащие соединения, такие как гипохлорит кальция и дихлоризоцианурат натрия, также применяются для очистки воды и достаточно эффективны. Преимуществом галогенов является гибкое дозирование, которое позволяет рассчитать необходимую дозу этого вещества в расчете на одного человека или небольшую группу туристов, отправляющихся в путешествие.

Как хлор, так и йод выпускаются в жидком виде и в виде таблеток. Поскольку йод обладает физиологической активностью, ВОЗ рекомендует не злоупотреблять дезинфекцией йодом и ограничить его применение до нескольких недель.

Использовать йод не рекомендуется людям с болезнью щитовидной железы или аллергией на йод.Кроме того, беременные женщины также не должны использовать йод для дезинфекции воды в течение длительного времени из-за потенциального воздействия йода на щитовидную железу плода. Беременным путешественницам следует использовать альтернативные средства дезинфекции воды, такие как нагрев, хлор или фильтрация.

Некоторые люди считают, что вкус йода лучше хлора. Но надо заметить, что ни один из них не привлекателен в больших дозах. И если есть необходимость улучшить вкусовые качества галогенов, то это может быть сделано за счет:

• прогонки воды через фильтр, содержащий активированный уголь;
• добавления 25 мг таблетка витамина С, крошечной щепотки порошкообразной аскорбиновой кислоты или небольшого количества перекиси водорода.

Йодные смолы

Йодные смолы переносят йод на микроорганизмы, которые контактируют со смолой, но при этом практически не добавляют йод в воду. Такие смолы были включены в различные конструкции фильтров. Большинство из них содержат фильтр с размером ячейки 1 мкм, и предназначен для эффективного удаления простейших микроорганизмов. Но эти модели фильтров не получили широкого распространения, и лишь немногие из них продаются в Соединенных Штатах.

Соль (Хлорид Натрия Электролиз)

Прохождение тока через простой соляной раствор генерирует окислители, в том числе гипохлорит, который можно использовать для дезинфекции микробов.

Хлорнный диоксид

Диоксид хлора (ClO2) способен убивать большинство патогенных микроорганизмов. Выпускается в виде таблеток и в виде водного раствора. Может использоваться в небольших количествах для обеззараживания питьевой воды.

Ультрафиолетовый (УФ) свет

Ультрафиолетовый свет убивает бактерии, вирусы и ооцисты криптоспоридий в воде. Эффект зависит от дозы УФ и времени его воздействия. Портативные устройства с батарейным питанием, которые обеспечивают дозированную дозу УФ-излучения, являются эффективным способом обеззараживания небольшого количества чистой воды в полевых условиях.

Более крупные устройства с более высокой мощностью применимы там, где имеется источник питания. Эти устройства имеют ограниченную эффективность в воде с высоким содержанием взвешенных твердых частиц и мутностью, поскольку взвешенные частицы могут защищать микроорганизмы от УФ-лучей.

Солнечное облучение

УФ-облучение солнечным светом может существенно улучшить микробиологическое качество воды. Но солнечная дезинфекция не эффективна для мутной воды. Проверено, что если заголовки газеты не могут быть прочитаны через бутылку воды, то это значит, что вода должна быть очищена до использования солнечного облучения. При облачных погодных условиях вода должна находиться на солнце в течение двух дней подряд.

Серебро и другие продукты

Ионы серебра обладают бактерицидным эффектом при низкой их концентрации в воде. Серебро широко используется европейскими туристами в качестве основного дезинфицирующего средства для питьевой воды. В Соединенных Штатах серебро одобрено только для поддержания микробиологического качества хранимой воды.

Существуют и другие продукты (перекись водорода, цитрусовый сок и перманганат калия), которые обладают антибактериальными эффектами в воде. Но точных данных, позволяющих рекомендовать их для первичной дезинфекции воды, в настоящее время нет.

Сравнение методов дезинфекции воды.

Размер микроорганизмов и их восприимчивость к фильтрации