Озон на судне

А.В. Мокиенко
Государственное предприятие «Украинский научно-исследовательский институт медицины транспорта» Министерства здравоохранения Украины, г. Одесса

Гигиеническая оценка дезинфекции озоном систем водоснабжения морских судов

Основной тенденцией современной эпохи является заметное обострение проблем глобального характера, в том числе, обеспечения населения доброкачественной питьевой водой. Актуальность данной проблемы, в полной мере применимая к таким ограниченным контингентам лиц, как члены экипажей морских судов, обусловлена двумя тесно взаимосвязанными причинами: с одной стороны, дефицитом пресной воды в различных регионах мира, в частности, припортовых зонах суши; с другой — возрастающим загрязнением поверхностных и подземных водоисточников и ограниченной барьерной ролью существующих водоочистных сооружений в отношении многих химических и микробных загрязнений [1]. Результатом этого является недостаточная гарантированность качества питьевых вод, получаемых судами в портах, и, прежде всего, различный уровень их бактериальной загрязненности [2].
Данные гигиенических исследований свидетельствуют о необходимости поиска альтернативных хлору и его препаратам средств дезинфекции систем водоснабжения на судах [3]. Это обусловлено широким распространением хлоррезистентной микрофлоры как контаминанта водораспределительных систем [4]. Типичными представителями таких микроорганизмов являются псевдомонады, в том числе, условно-патогенная синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa [5, 6], обнаружение которой в питьевой воде является критерием санитарно-эпидемиологического неблагополучия в силу ее способности вызывать у ослабленных лиц тяжелые и трудно поддающиеся антибиотикотерапии гнойные инфекции и наружные воспалительные процессы (отиты, конъюнктивиты) [7].
Озон как универсальный окислитель обладает многофакторностью антимикробного действия, что объясняется его воздействием, в отличие от хлора, не только на редокс-систему бактерий, но и на протоплазму. Это обусловливает практически универсальное бактерио-, споро- и вирулицидное действие озона [8].
На разных тест-объектах показано, что существует критическая доза озона (0,4 — 0,5 мг\л), выше которой бактерицидное действие становится резким и полным в отличие от хлора. Этим, в частности, объясняется тот факт, что обеззараживающее действие озона на патогенные микроорганизмы сказывается в 15 — 20 раз быстрее, чем хлора; на споровые формы бактерий озон действует в 300 — 600 раз сильнее, чем хлор [9].
Анализ приведенных данных позволяет дать в целом высокую оценку озонированию. Вместе с тем, недостатком озона является отсутствие последействия в силу быстрого его распада в обеззараженной воде, что обуславливает послерост бактерий при вторичном загрязнении, в частности, в водопроводных трубах [10]. Предотвратить размножение микрофлоры позволяет увеличение экспозиции озонирования от 4-8 до 16 минут и концентрации остаточного озона от 0,1-0,3 до 0,38-0,4 мг\л, что обеспечивает стабильность санитарно-бактериологических показателей воды в течение 3-7 суток [11,12].
Материалы и методы. Изучение эффективности дезинфекции систем водоснабжения озоном и хлором проводили в стендовых (на модельных цистернах) и в натурных испытаниях на морских судах (в рейсе и на стоянках в портах \ заводах).
В качестве тест-микроорганизмов использованы санитарно-показательная кишечная (E. сoli) и условно-патогенная синегнойная (Ps. аeruginosa) палочки.
Источниками озона служили:

• в лабораторных исследованиях — портативный трубчатый озонатор производительностью 5 г озона в час;

• в натурных испытаниях — озонаторы станций приготовления воды производительностью 0,5 — 10 г озона в час.

В лабораторных исследованиях использованы модельные цистерны, изготовленные из листовой стали в заводских условиях и имеющие габаритные показатели: длина 500 мм, ширина 300 мм, высота 500 мм.
Для хлорирования судовых систем водоснабжения в лабораторных и натурных условиях использованы хлорпрепараты: хлорная известь, хлорамин, двутретиосновная соль гипохлорита кальция с концентрацией активного хлора 24, 26 и 52% соответственно.
В лабораторных исследованиях бактериальное загрязнение судовых систем водоснабжения моделировали контаминацией стенок модельных цистерн взвесями суточных культур тест-микроорганизмов E. сoli (музейные штаммы № № 127 и 163) и Ps. aeruginosa (музейный штамм № 273) из расчета 10⁴ каждого микроорганизма на 1 дм² поверхности.
Озонирование контаминированных модельных цистерн заключалось в обработке стенок, покрытых применяемыми на флоте антикоррозийными покрытиями цистерн пресной воды, озоно-водяным аэрозолем. Озоно-кислородная смесь поступала в слой воды, составляющий 1\10 объема цистерны, через отверстия перфорированной насадки. Сразу по окончании барботирования производили отбор проб воды для определения дозы вводимого озона, принимая во внимание, что аналогичный уровень озона содержится в каплях аэрозольной взвеси. Экспозиция дезинфекции была постоянной и составляла 10 минут. До дезинфекции и сразу по ее окончании осуществляли контроль заражения и дезинфекции путем посева смывов со всех зараженных стенок на жидкие селективные питательные среды: лактозо-пептонную — для идентификации E. coli [13] и среду Хью-Лейфсона — для обнаружения Ps. aeruginosa [14]. Критериями контаминации и дезинфекции стенок являлись в обоих случаях соответственно наличие или отсутствие кислотогазообразования в средах. После дезинфекции модельные цистерны заполняли водопроводной водой и через 1 час отбирали пробы воды для определения остаточного озона и проведения бактериологических исследований.
Дезинфекцию хлором модельных цистерн осуществляли путем введения рабочего раствора хлорпрепарата из расчета создания концентрации активного хлора 75-100 мг\л. Экспозиция дезинфекции составляла 8 часов. Затем цистерны дважды промывали водопроводной водой и заполняли этой же водой с последующей экспозицией 8 часов, после чего отбирали пробы для выполнения бактериологических исследований и определения остаточного активного хлора.
Дезинфекцию озоном и хлором судовых систем водоснабжения в натурных испытаниях осуществляли согласно [15, 16].
Результаты исследований. Учитывая, что на генерацию озоно-водяного аэрозоля и, следовательно, эффективность дезинфекции оказывают влияние два фактора — экспозиция (время) и интенсивность барботирования (давление озоно-кислородной смеси в озонаторе), проведены исследования по поиску рационального режима работы озонатора (при дезинфекции модельных цистерн, зараженных взвесью E. сoli).
Полученные данные свидетельствуют о том, что оптимальными режимами работы озонатора, при которых достигается дезинфицирующий эффект при минимальном расходе дезинфектанта являются 0,4 ат и 20 — 120 сек в зависимости от типа антикоррозийного покрытия.
В специально проведенной серии экспериментов изучили динамику отмирания E. сoli под воздействием озона при установленных режимах работы озонатора. Показано, что при посеве смывов со стенок цистерн (через 1 и 2 минуты после завершения барботирования) на лактозо-пептонную среду в последней после инкубации фиксируется кислото- и газообразование, тогда как после посева смывов на ту же среду через 5 и 10 минут среда остается стерильной.
Результаты изучения сравнительной эффективности дезинфекции стенок модельных цистерн озоном (при оптимальных параметрах озонирования) и хлором (в концентрациях 96,3 ± 1,46 мг\л) свидетельствуют о большей выраженности дезинфицирующего эффекта озона по сравнению с хлором.
Аналогичные данные получены при дезинфекции озоном и хлором модельных цистерн, контаминированных Ps. aeruginosa. Учитывая значительную резистентность этого микроорганизма к дезинфектантам, параметры озонирования были увеличены: давление до 1 ат, экспозиция до 1 — 4 минут в зависимости от типа антикоррозийного покрытия.
Констатировано, что оба дезинфектанта оказывали идентичное по силе бактерицидное действие по отношению к Ps. aeruginosa при контроле эффективности по показателю общего микробного числа. Однако, посев воды из дезинфицированных модельных цистерн на мембранные фильтры (333 мл) с последующей инкубацией на ЦПХ-агаре показал наличие определенного уровня контаминирования воды из хлорированных модельных цистерн, тогда как озонирование цистерн обеспечивало их надежную дезинфекцию.
Натурные испытания по дезинфекции озоном и хлором систем водоснабжения, инфицированных санитарно-показательной (E. сoli) или условно-патогенной (Ps. aeruginosa) микрофлорой, проводили как на судах, вводимых в эксплуатацию после постройки или ремонта, так и на судах, где необходимость дезинфекции системы водоснабжения была обусловлена бактериальным загрязнением, не устраняемым после двукратного обеззараживания воды препаратами хлора.
Результаты исследования сравнительной эффективности дезинфекции озоном и хлором судовых систем водоснабжения свидетельствуют о том, что при равных условиях (уровень загрязнения, характер антикоррозийного покрытия) озонирование (доза озона 0,35 ± 0,08 мг\л), по сравнению с хлорированием, позволяет с большей эффективностью и в более короткие сроки обеспечить дезинфекцию системы водоснабжения на морских судах.
Данные рейсовых исследований, проведенных в различных климато-географических зонах Мирового океана показывают, что периодически проводимая дезинфекция озоном судовой системы водоснабжения позволяет обеспечить эпидемическую безопасность потребляемой членами экипажа воды. Результаты бактериологических исследований, проведенных в динамике рейсов, свидетельствуют, что, несмотря на отрицательное влияние климатических и судовых факторов питьевая вода стабильно отвечала санитарным нормативам.
Таким образом, результаты лабораторных экспериментов и натурных исследований свидетельствуют о высокой эффективности, а поэтому значительной перспективности внедрения озона как средства обеспечения эпидемической безопасности судовых систем водоснабжения.

28.07.2011, 2199 просмотров.