ბაქტერიები და ვირუსები წყალში - მიკრობიოლოგიური დაბინძურება და დაცვის გზები
წყალი შეიძლება სრულიად გამჭვირვალე იყოს, არ ჰქონდეს უსიამოვნო სუნი ან გემო და მაინც შეიცავდეს ჯანმრთელობისთვის არასასურველ მიკროორგანიზმებს. სწორედ ეს განასხვავებს მიკრობიოლოგიურ დაბინძურებას წყლის ბევრი სხვა პრობლემისგან - მისი აღმოჩენა მხოლოდ გარეგნული ნიშნებით ხშირად შეუძლებელია.
წყალში შეიძლება მოხვდეს სხვადასხვა ტიპის ბაქტერია, ვირუსი, პროტოზოა და სხვა მიკროორგანიზმი. მათი ნაწილი ბუნებრივ გარემოში სრულიად ჩვეულებრივია, თუმცა პათოგენური მიკროორგანიზმების არსებობა უკვე წყლის უსაფრთხოებასთან დაკავშირებულ რისკს წარმოადგენს.
განსაკუთრებული ყურადღება საჭიროა ჭაბურღილის, ბუნებრივი წყაროს, რეზერვუარში დაგროვებული და სხვა ინდივიდუალური წყლის წყაროების შემთხვევაში, რადგან ასეთი წყლის მიკრობიოლოგიური მდგომარეობა გარემო პირობების ცვლილებასთან ერთად შეიძლება შეიცვალოს.
WHO (World Health Organization)-ს სასმელი წყლის ხარისხის უახლესი რეკომენდაციები წყლის უსაფრთხოებას წყაროსგან საბოლოო მომხმარებლამდე რისკების მართვის პრინციპით განიხილავს და მიკრობიოლოგიურ საფრთხეებს სასმელი წყლის ხარისხის ერთ-ერთ ძირითად მიმართულებად გამოჰყოფს.
რა არის წყლის მიკრობიოლოგიური დაბინძურება?
მიკრობიოლოგიური დაბინძურება ნიშნავს წყალში ისეთი მიკროორგანიზმების არსებობას, რომლებმაც გარკვეულ პირობებში ჯანმრთელობაზე უარყოფითი გავლენა შეიძლება მოახდინონ.
წყალში შესაძლო მიკრობიოლოგიურ დამაბინძურებლებს შორის გვხვდება:
- E. coli
- Salmonella
- Campylobacter
- Shigella
- Norovirus
- Hepatitis A
- Giardia
- Cryptosporidium
ამ მიკროორგანიზმების ზომა, აგებულება და წყალში ქცევა ერთმანეთისგან მნიშვნელოვნად განსხვავდება. სწორედ ამიტომ ერთი ტიპის ფილტრაცია ყველა მიკრობიოლოგიური რისკის წინააღმდეგ ერთნაირად ეფექტური ვერ იქნება.
მაგალითად, პარაზიტები და პროტოზოები შედარებით დიდი ზომისაა, ბაქტერიები უფრო მცირეა, ხოლო ვირუსები - კიდევ უფრო მცირე. შესაბამისად, კონკრეტული მემბრანის ან ფილტრის შესაძლებლობა პირველ რიგში დამოკიდებულია მის ტექნოლოგიაზე, ფორების ზომასა და დადასტურებულ ფილტრაციის მახასიათებლებზე. CDC-ის წყლის ფილტრაციის გზამკვლევში მიკროფილტრაციის, ულტრაფილტრაციის, ნანოფილტრაციისა და უკუოსმოსის შესაძლებლობები სწორედ ამ პრინციპით არის გამიჯნული.
როგორ ხვდება ბაქტერიები და ვირუსები წყალში?
მიკრობიოლოგიური დაბინძურების მიზეზი ყოველთვის ერთი და იგივე არ არის. წყლის წყაროს ტიპისა და გარემო პირობების მიხედვით, დაბინძურება შეიძლება წარმოიშვას როგორც ბუნებრივ გარემოში, ისე წყლის შენახვისა და განაწილების სისტემაში.
ხშირი მიზეზებია:
- ზედაპირული წყლის მოხვედრა ჭაბურღილში ან წყაროში;
- ძლიერი ნალექი და დატბორვა;
- გაუმართავი საკანალიზაციო სისტემა;
- სეპტიკური ავზის სიახლოვე;
- ცხოველური ნარჩენები;
- ორგანული და ბიოლოგიური მასალის მოხვედრა წყალში;
- სასოფლო-სამეურნეო ტერიტორიებიდან ჩამონადენი;
- ჭაბურღილის დაზიანებული ან არასწორად მოწყობილი კონსტრუქცია;
- წყლის რეზერვუარის დაბინძურება;
- მილსადენის დაზიანება;
- წყლის სისტემაში არასათანადო სანიტარული პირობები.
ჭაბურღილის წყლის შემთხვევაში მდგომარეობა შეიძლება ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში სტაბილური იყოს და შემდეგ შეიცვალოს, მაგალითად ძლიერი წვიმის, დატბორვის, სამშენებლო სამუშაოების ან მიწისქვეშა წყლის პირობების ცვლილების შემდეგ.
ამიტომ წლების განმავლობაში უპრობლემოდ გამოყენებული წყლის წყარო ავტომატურად არ ნიშნავს, რომ მისი მიკრობიოლოგიური მდგომარეობა ყოველთვის უცვლელი იქნება.
წყალი შეიძლება სუფთა ჩანდეს და მაინც იყოს დაბინძურებული
ბაქტერიებისა და ვირუსების არსებობა ყოველთვის არ იწვევს წყლის ფერის, სუნის ან გემოს ცვლილებას.
მიკრობიოლოგიურად დაბინძურებული წყალი შეიძლება:
- იყოს სრულიად გამჭვირვალე;
- არ ჰქონდეს არასასიამოვნო სუნი;
- ჰქონდეს ჩვეულებრივი გემო;
- არ ტოვებდეს ნალექს;
- ჰქონდეს ნორმალური TDS მაჩვენებელი.
TDS მიკრობიოლოგიური უსაფრთხოების მაჩვენებელი არ არის.
TDS მეტრი წყალში გახსნილი ნივთიერებების საერთო რაოდენობასთან დაკავშირებულ ელექტროგამტარობას აფასებს, თუმცა ბაქტერიების ან ვირუსების არსებობას არ განსაზღვრავს.
ამიტომ წყლის ვიზუალური მდგომარეობა, გემო, სუნი ან TDS მიკრობიოლოგიური ანალიზის შემცვლელი ვერ იქნება.
წყლის მიკრობიოლოგიური ანალიზი
მიკრობიოლოგიური მდგომარეობის შესაფასებლად გამოიყენება ლაბორატორიული ანალიზი.
პრაქტიკაში ყველა შესაძლო პათოგენის ინდივიდუალური ძიება არ ხდება. ამის ნაცვლად წყლის სანიტარული მდგომარეობის შესაფასებლად გამოიყენება კონკრეტული ინდიკატორული მაჩვენებლები.
საერთო კოლიფორმები - Total Coliform
კოლიფორმული ბაქტერიები გარემოში ფართოდ არის გავრცელებული. მათი აღმოჩენა თავისთავად ყოველთვის ფეკალურ დაბინძურებას არ ნიშნავს, თუმცა შეიძლება მიუთითებდეს წყლის წყაროს, ჭაბურღილის, რეზერვუარის ან განაწილების სისტემის სანიტარული მდგომარეობის პრობლემაზე.
E. coli
E. coli გაცილებით მნიშვნელოვანი ინდიკატორია ფეკალური დაბინძურების შეფასებისას.
წყალში E. coli-ს აღმოჩენის შემთხვევაში ყურადღება საჭიროა არა მხოლოდ საბოლოო ფილტრაციაზე, არამედ დაბინძურების პირველწყაროს დადგენაზეც - მაგალითად ჭაბურღილის კონსტრუქციის, სეპტიკური სისტემის, რეზერვუარის ან სხვა შესაძლო წყაროს შემოწმებაზე.
კერძო ჭაბურღილებისთვის EPA რეკომენდაციას იძლევა საერთო კოლიფორმების შემოწმება მინიმუმ წელიწადში ერთხელ ჩატარდეს. დამატებითი კვლევა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია დატბორვის, ჭაბურღილის შეკეთების ან წყლის მდგომარეობის შესამჩნევი ცვლილების შემდეგ.
როგორ ხდება წყლის დაცვა ბაქტერიებისა და ვირუსებისგან?
აქ ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი განსხვავებაა:
ყველა წყლის ფილტრი მიკრობიოლოგიური დაცვისთვის არ არის განკუთვნილი.
მაგალითად, აქტივირებული ნახშირის კარტრიჯის მთავარი დანიშნულება შეიძლება იყოს ქლორის, არასასიამოვნო გემოსა და სუნის შემცირება. მექანიკური კარტრიჯი კი ქვიშას, ჟანგს, ლამსა და სხვა მყარ ნაწილაკებს აკავებს.
არც ერთი მათგანი ავტომატურად არ წარმოადგენს ბაქტერიებისა და ვირუსების წინააღმდეგ სრულფასოვან მიკრობიოლოგიურ ბარიერს.
მიკრობიოლოგიური დაცვისთვის ძირითადად გამოიყენება:
UV დეზინფექცია, შესაბამისი მემბრანული ფილტრაცია ან რამდენიმე ტექნოლოგიის კომბინაცია.
UV - ულტრაიისფერი დეზინფექცია
UV წყლის მიკრობიოლოგიური დამუშავების ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული მეთოდია.
სისტემაში წყალი სპეციალურ კამერაში გადის, სადაც მასზე მოქმედებს ულტრაიისფერი გამოსხივება. შესაბამისი UV დოზის პირობებში ზიანდება მიკროორგანიზმების გენეტიკური მასალა და ისინი კარგავენ გამრავლებისა და ინფექციის გავრცელების უნარს.
UV ტექნოლოგია გამოიყენება:
- ბაქტერიების;
- ვირუსების;
- სხვადასხვა პროტოზოასა და სხვა მიკროორგანიზმების კონტროლისთვის.
მისი მნიშვნელოვანი უპირატესობაა ის, რომ წყალში სადეზინფექციო ქიმიკატის დამატება არ ხდება.
თუმცა ეფექტური UV დეზინფექციისთვის წყლის ხარისხს დიდი მნიშვნელობა აქვს.
რატომ სჭირდება UV სისტემას წინასწარი ფილტრაცია?
ქვიშამ, ლამმა, ჟანგმა და სხვა შეწონილმა ნაწილაკებმა შეიძლება შეამციროს UV გამოსხივების ეფექტურობა და ნაწილობრივ „დაფაროს“ მიკროორგანიზმები სხივისგან.
ამიტომ UV სისტემამდე ხშირად გამოიყენება შესაბამისი მექანიკური წინასწარი ფილტრაცია.
CDC-ის წყლის დამუშავების მიმოხილვაში UV სისტემები წინასწარი ფილტრაციით უფრო ეფექტურ ვარიანტად არის აღწერილი მიკროორგანიზმების კონტროლისთვის.
რას არ აკეთებს UV?
UV დეზინფექცია არ არის წყლის ქიმიური ფილტრაცია.
UV თავისთავად არ აშორებს:
- წყლის სიხისტეს;
- კალციუმსა და მაგნიუმს;
- გახსნილ მარილებს;
- რკინას;
- მანგანუმს;
- ნიტრატებს;
- სხვა გახსნილ ქიმიურ დამაბინძურებლებს.
ამიტომ წყალში რამდენიმე პრობლემის ერთდროულად არსებობის შემთხვევაში UV სრული დამუშავების სისტემის ერთ-ერთი ეტაპი ხდება და არა ერთადერთი მოწყობილობა.
ულტრაფილტრაცია - UF
ულტრაფილტრაცია მემბრანული ფილტრაციის მეთოდია.
წყალი გადის მემბრანაში, რომლის მიკროსკოპული ფორები გარკვეული ზომის ნაწილაკებსა და მიკროორგანიზმებს ფიზიკურად აკავებს.
ტიპური UF მემბრანების ფორების ზომა დაახლოებით 0.01 მიკრონის კლასშია, თუმცა კონკრეტული მაჩვენებელი მოდელის მიხედვით განსხვავდება.
ულტრაფილტრაცია ეფექტურია:
- ბაქტერიების;
- Giardia-სა და Cryptosporidium-ის მსგავსი პარაზიტების;
- სხვა შედარებით დიდი მიკროორგანიზმებისა და ნაწილაკების შესაკავებლად.
ვირუსების შემთხვევაში აუცილებელია კონკრეტული მემბრანის ტექნიკური მონაცემების გათვალისწინება.
CDC-ის კლასიფიკაციით, ტიპური ულტრაფილტრაცია ბაქტერიებსა და პარაზიტებს აშორებს, ხოლო ვირუსების მოცილების შესაძლებლობა შეიძლება ნაწილობრივი იყოს. შესაბამისად, მხოლოდ სახელწოდება „UF“ არ ნიშნავს კონკრეტული სისტემის ყველა ვირუსის წინააღმდეგ სრულ ეფექტურობას.
უკუოსმოსი - RO
უკუოსმოსი წყლის ღრმა მემბრანული დამუშავების ტექნოლოგიაა.
RO სისტემაში წყალი წნევის საშუალებით გადის ძალიან წვრილ მემბრანაში. ტიპური RO მემბრანის ფილტრაციის მასშტაბი დაახლოებით 0.0001 მიკრონია.
ეს ტექნოლოგია ქმნის ეფექტურ მემბრანულ ბარიერს:
- პარაზიტებისთვის;
- ბაქტერიებისთვის;
- ვირუსებისთვის.
ამავდროულად RO წყალში ამცირებს ბევრ გახსნილ ნივთიერებასაც, მათ შორის კონკრეტული სისტემისა და მემბრანის მიხედვით სხვადასხვა მარილსა და ქიმიურ კომპონენტს.
ამიტომ უკუოსმოსი ხშირად გამოიყენება სასმელი წყლის ღრმა ფილტრაციისთვის, როდესაც მიზანი მხოლოდ მექანიკური ან მიკრობიოლოგიური დაბინძურების შემცირება არ არის.
RO-ს შემთხვევაშიც საბოლოო ეფექტურობა დამოკიდებულია კონკრეტულ სისტემაზე, მემბრანის მდგომარეობაზე, წყლის წნევაზე, სწორ მონტაჟსა და მომსახურებაზე.
მექანიკური ფილტრაცია
მექანიკური ფილტრის ფუნქცია განსხვავებულია.
მისი მთავარი ამოცანაა წყალში არსებული მყარი ნაწილაკების შეკავება, მაგალითად:
- ქვიშა;
- ჟანგი;
- ლამი;
- მილებიდან წამოსული ნაწილაკები;
- სხვადასხვა ტიპის ნალექი.
სტანდარტული მექანიკური ფილტრი მიკრობიოლოგიური დეზინფექციის შემცვლელი არ არის.
ამის მიუხედავად, მექანიკურ ფილტრაციას მნიშვნელოვანი ადგილი აქვს სრული სისტემის მუშაობაში, განსაკუთრებით UV დეზინფექციის წინ.
მუნიციპალური წყალი და მიკრობიოლოგიური დაცვა
მუნიციპალური წყალი წყლის გამწმენდ ნაგებობაში გადის დამუშავებისა და დეზინფექციის ეტაპებს. დეზინფექციისთვის შესაძლებელია ქლორის, ქლორამინის, UV-ის, ოზონის ან სხვა ტექნოლოგიის გამოყენება სისტემის სპეციფიკის მიხედვით.
სახლის პირობებში დამატებითი ფილტრაციის მიზანი შეიძლება იყოს:
- სასმელი წყლის დამატებითი მემბრანული ფილტრაცია;
- ქლორის შემცირება;
- გემოსა და სუნის გაუმჯობესება;
- დამატებითი მიკრობიოლოგიური ბარიერის შექმნა;
- სხვა კონკრეტული პრობლემის მოგვარება.
ასეთ შემთხვევაში შესაძლებელია შესაბამისი UF ან RO სისტემის გამოყენება - კონკრეტული საჭიროებისა და სასურველი ფილტრაციის სიღრმის მიხედვით.
ჭაბურღილისა და ბუნებრივი წყაროს მიკრობიოლოგიური დაცვა
ჭაბურღილისა და ბუნებრივი წყაროს შემთხვევაში მიდგომა განსხვავებულია, რადგან წყლის შემადგენლობა პირდაპირ არის დამოკიდებული კონკრეტულ წყაროსა და გარემო პირობებზე.
სწორი სისტემის შერჩევა იწყება წყლის ანალიზით.
ტიპური დამუშავების სქემა შეიძლება გამოიყურებოდეს ასე:
წყლის ანალიზი → მექანიკური ფილტრაცია → საჭირო ქიმიური დამუშავება → UV დეზინფექცია
მაგალითად, თუ წყალში ერთდროულად ფიქსირდება მაღალი სიხისტე, რკინა და მიკრობიოლოგიური რისკი, მხოლოდ UV სისტემის დაყენება დანარჩენ პრობლემებს ვერ მოაგვარებს.
ასეთ შემთხვევაში შეიძლება საჭირო გახდეს:
მექანიკური ფილტრაცია → რკინის მოცილება → წყლის დარბილება → UV დეზინფექცია
კონკრეტული თანმიმდევრობა ყოველთვის წყლის რეალური ანალიზით განისაზღვრება.
სასმელი წყლის ხაზზე შესაძლებელია დამატებით UF ან RO სისტემის გამოყენებაც.
რატომ არის რეგულარული მომსახურება მნიშვნელოვანი?
ფილტრაციისა და დეზინფექციის სისტემა ეფექტურად მუშაობს მხოლოდ გამართული ექსპლუატაციის პირობებში.
სისტემის ტიპის მიხედვით პერიოდულად საჭიროა:
- წინასწარი კარტრიჯების შეცვლა;
- მემბრანის მდგომარეობის კონტროლი;
- UV ნათურის შეცვლა;
- კვარცის მილის შემოწმება და გაწმენდა;
- რეზერვუარის სანიტარული მდგომარეობის კონტროლი;
- სისტემის პერიოდული დეზინფექცია საჭიროების შემთხვევაში.
UV ნათურა შეიძლება ვიზუალურად კვლავ ანათებდეს, თუმცა დროთა განმავლობაში მისი ეფექტური UV გამოსხივება მცირდება. სწორედ ამიტომ შეცვლის პერიოდი კონკრეტული მწარმოებლის ტექნიკური რეკომენდაციებით განისაზღვრება და არა მხოლოდ ნათურის ვიზუალური მდგომარეობით.
მემბრანული სისტემების შემთხვევაშიც მნიშვნელოვანია კარტრიჯებისა და მემბრანის დროული მომსახურება, რადგან დაბინძურებული ან დაზიანებული ელემენტი სისტემის ეფექტურობას ამცირებს.
ერთი ფილტრი თუ რამდენიმე დამუშავების ეტაპი?
წყლის დამუშავებაში უნივერსალური სისტემა პრაქტიკულად არ არსებობს.
ერთი წყლისთვის მთავარი პრობლემა შეიძლება იყოს მექანიკური დაბინძურება, მეორისთვის - სიხისტე, მესამისთვის - რკინა, ხოლო სხვა შემთხვევაში ერთდროულად რამდენიმე პრობლემა და მიკრობიოლოგიური რისკი ფიქსირდებოდეს.
სწორედ ამიტომ ეფექტური სისტემა იქმნება კონკრეტული წყლისთვის.
წყლის ანალიზი → პრობლემების იდენტიფიცირება → შესაბამისი ტექნოლოგიების შერჩევა → სწორი თანმიმდევრობა → პერიოდული კონტროლი
ეს მიდგომა გაცილებით საიმედოა, ვიდრე ერთი კონკრეტული ფილტრის არჩევა მხოლოდ პროდუქტის ზოგადი აღწერის საფუძველზე.
მთავარი, რაც უნდა ვიცოდეთ
სუფთა გარეგნობის წყალი ყოველთვის არ ნიშნავს მიკრობიოლოგიურად უსაფრთხო წყალს.
ბაქტერიები და ვირუსები შესაძლოა საერთოდ არ ცვლიდეს წყლის ფერს, სუნსა და გემოს. ამიტომ ჭაბურღილისა და ბუნებრივი წყაროს შემთხვევაში მიკრობიოლოგიური უსაფრთხოების შეფასების ყველაზე საიმედო საფუძველი ლაბორატორიული ანალიზია.
ასევე მნიშვნელოვანია განსხვავება სხვადასხვა ტექნოლოგიას შორის:
- მექანიკური ფილტრაცია - მყარი ნაწილაკების მოცილება;
- აქტივირებული ნახშირი - ძირითადად ქლორის, გემოსა და სუნის კორექცია;
- UF - მემბრანული ბარიერი ბაქტერიებისა და უფრო დიდი მიკროორგანიზმებისთვის;
- RO - ღრმა მემბრანული ფილტრაცია, მათ შორის ბაქტერიებისა და ვირუსების წინააღმდეგ;
- UV - წყლის მიკრობიოლოგიური დეზინფექცია.
მიკრობიოლოგიური პრობლემის შემთხვევაში მთავარი არა უბრალოდ „ფილტრის“ არსებობა, არამედ სწორად შერჩეული ტექნოლოგია და მთლიანი სისტემის გამართული მუშაობაა.
Aquarea-ში წყლის დამუშავების სისტემის შერჩევა შესაძლებელია წყლის წყაროს, ლაბორატორიული ანალიზისა და საჭირო წარმადობის მიხედვით - როგორც სასმელი წყლისთვის, ისე ჭაბურღილის, ბუნებრივი წყაროსა და მთლიანი სახლის წყლის დამუშავებისთვის.
წყარო: CDC - Guidelines for Testing Well Water · EPA - Protect Your Home’s Water