Investigation of the antibacterial effectiveness of drinking water preparation using the “TYENT Water Ionizer”

Abstract

Every year, the requirements for the quality of drinking water undergo significant changes, which is reflected in the updated versions of the relevant sanitary rules and regulations [SanPiN 2.1.4.1074-01 Drinking water. Hygienic requirements for the water quality of centralized drinking water supply systems. Quality control. Hygienic requirements for ensuring the safety of hot water systems. September 26, 2001 N 24 (as amended on April 2, 2018)]. Nevertheless, domestic indicators and standards are far from foreign modern hygienic requirements for drinking water.

Full Text

СОКРАЩЕНИЯ:

СанПиН – Санитарные правила и нормы;

ПДК – предельно допустимые концентрации;

M – среднее значение;

SD – стандартное отклонение;

КОЕ – колониеобразующие единицы.

С каждым годом требования к качеству питьевой воды претерпевают существенные изменения, что находит свое отражение в обновленных редакциях соответствующих санитарных правил и норм [1]. Тем не менее отечественные показатели и нормативы далеки от зарубежных современных гигиенических требований к питьевой воде из различных источников.

СанПиН как для централизованных источников водоснабжения, так и для бутилированной воды не охватывает весь спектр возможных загрязнителей. По последней для соединений, не указанных в СанПиНе 2.1.4.1116-02 [2], можно опираться на действующие нормы предельно допустимых концентраций химических веществ в воде объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. При наличии в воде веществ, на которые не установлены нормативы, изготовители расфасованных вод обязаны обеспечить проведение работ по обоснованию ПДК и методов их контроля. А вот СанПиН 2.1.4.1074-01 нормирует только вещества, указанные в нем. Допускаются временные отклонения от гигиенических нормативов качества питьевой воды по показателям химического состава во время ряда природных и техногенных явлений.

Причем некоторые вещества, способные оказаться в питьевой воде, попав туда из окружающей среды, никак не нормируются. Например, ряд лекарственных препаратов [3], не отраженных в нормах ПДК.

Проблема совершенствования законодательного регулирования и разработки санитарных норм по обозначенной проблеме есть не только в России. В последнее время в Германии и США приняты или рассматриваются законы, контролирующие наличие новых вирусов и наиболее активных лекарственных препаратов (их метаболитов) в подвергаемой очистке воде. В странах Евросоюза признают, что наличие большого количества физиологически активных компонентов в воде требует более тщательного контроля.

В то же время, даже если бы централизованная система водоподготовки и могла способствовать абсолютному удалению из воды большинства микроорганизмов, всегда остается риск вторичного загрязнения очищенной воды при ее транспортировке по трубам, хранении в емкостях (бутилированная вода), контакте с атмосферным воздухом и другими факторами. Небезопасна в микробиологическом отношении также и бутилированная вода [4, 5]. Именно микробиологические загрязнения воды вызывают максимальный риск для здоровья человека. Риск заболеваний от присутствующих в воде болезнетворных микроорганизмов во много раз выше, чем при загрязнении воды химическими соединениями различной природы.

В «Справочнике перспективных технологий водоподготовки и очистки воды с использованием технологий, разработанных организациями оборонно-промышленного комплекса и учетом оценки риска здоровью населения», разработанном в рамках Федерального проекта «Чистая вода», перспективным направлением совершенствования процессов очистки природных вод объявлена биосорбционно-мембранная технология [6].

В настоящее время разрабатываются и уже частично реализованы на практике новые технологические процессы очистки и обеззараживания воды с применением нанореагентов, синтетических и природных наносорбционных материалов. Научный и практический интерес имеют разработки по использованию бактерицидной и фунгицидной эффективности традиционных и перспективных дезинфектантов на основе наночастиц металлов, способных оказывать биоцидное действие.

Сохраняется риск загрязнения вод, предназначенных для водоподготовки, лекарственными препаратами, попавшими со сточными водами. Ряд таких веществ не нормируется СанПиН 2.1.4.1074-01 и представляет опасность в качестве микрозагрязнителя.

Как правило, в крупных и средних городах производственные и хозяйственно-бытовые сточные воды сбрасываются в городскую водоотводящую сеть для последующей совместной очистки на очистных сооружениях. Тем не менее в очистные сооружения попадают не все сточные воды с поверхности и из канализации. Часть их направляется в окружающую среду без очистки [7]. Грань между поверхностным стоком с территорий, которые являются естественным источником питания гидрографической сети поселений, и сточными водами, которые должны отводиться и очищаться, очень условна [8]. На стационарных очистных сооружениях применяются не только механические и биологические методы очистки, но и химико-биологические. Несмотря на это, из-за сложной разветвленной структуры большинства синтетических соединений, вирусов и бактерий эффективность существующих подходов к очистке в отношении подобных соединений остается все еще недостаточной.

Учитывая существующую эпидемиологическую обстановку, длительное сохранение и рециркуляцию высококонтагиозных вирусов и бактерий, высокотоксичных поллютантов в системе питьевого водоснабжения, изучение инновационных методов и способов по подготовке питьевой воды остается актуальным.

При исследовании воды, полученной с помощью «Ионизатор воды TYENT» YT20-TL9, мы руководствовались «МУК 4.2.2029-05 Санитарно-вирусологический контроль водных объектов» [9].

Заявленные производителем «Ионизатора воды TYENT» (Taeyoung E&T, страна производитель – Южная Корея) основные характеристики:

– скорость фильтрации – 1,6 л/мин;

– число ступеней очистки – десять.

Антибактериальный режим обеспечивают девять пластин из медицинского титана, покрытых платиной, которая за счет изменения каталитической активности поверхности образует наиболее положительный и воспроизводимый статический потенциал (10-кратный) для создания электролитического процесса, а также ультратонкая мембрана с величиной пор 10 нанометров. Полученная вода характеризуется отсутствием вирусов и бактерий; в ней генерируется и поддерживается рН в необходимом диапазоне.

Мы произвели исследование воды, взятой из системы централизованного водоснабжения. Забор воды производился в разных районах города Санкт-Петербурга, в жилых и офисных помещениях. Исследовалась также бутилированная вода.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы Statistica 2010. Данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения. Проверку на нормальность распределения количественных данных осуществляли по критерию нормальности Колмогорова–Смирнова и критерию Шапиро–Уилка. Равенство дисперсий определяли в тесте Левена. При сравнении двух независимых групп и определении статистической значимости использовали непараметрический метод независимых выборок – U-критерий Манна-Уитни. Для всех видов анализа различия считали статистически значимыми при уровне значимости p <0,05.

Усредненные результаты проведенных испытаний («централизованное водоснабжение») представлены в табл. 1.

Таким образом, проведенное исследование показало, что вода, полученная после прохождения через «Ионизатор воды TYENT» YT20-TL9, по качеству превосходит воду, полученную из источников централизованного водоснабжения. На самом деле, превосходит она по этим показателям также и бутилированную воду.

По нашему мнению, необходимо изучать и исследовать эффективность работы любых изделий по водоподготовке для постоянного употребления питьевой воды. На основании этих исследований экспертная оценка специалистов позволяет получить дополнительные, не предусмотренные санитарно-гигиеническими требованиями, данные о качестве воды, выявлять (подтверждать) новые, недостаточно изученные ее характеристики.

В данном исследовании мы изучили и сравнили только показатели санитарных нормативов по контролю наличия новых вирусов и бактерий в воде централизованных систем питьевого водоснабжения и воде, полученной после очистки через «Ионизатор воды TYENT» YT20-TL9. Ионизатор рассматривался, как альтернативный инструмент для подготовки питьевой воды, учитывая повышенный интерес населения и его настороженное отношение к неблагоприятной эпидемиологической обстановке в мире по коронавирусам.

Наши последующие исследования воды, полученной после подготовки «Ионизатором воды TYENT» YT20-TL9, будут направлены на изучение ее благоприятного воздействия на органы и системы биоты с применением инновационных методов биодиагностики в сфере экологии человека. В том числе, особое место будут занимать исследования по выявлению лекарственных средств и их метаболитов в системе питьевого водоснабжения.

Информацию, представленную в этом сообщении, мы просим рассматривать как дополнительную к официальным нормативным правовым актам и документам Роспотребнадзора России, и считаем, что дальнейшие исследования питьевой воды из многочисленных источников ее поступления потребителю позволят контролировать и минимизировать возможные риски для здоровья населения и внесут свой скромный вклад в совершенствование методов дополнительной очистки воды для питья.

Табл. 1.

Показатели качества воды центрального водоснабжения и после использования

«Ионизатора воды TYENT» YT20-TL9, M±SD, n=6

Table 1.

Water quality indicators of the Central water supply and after using the

“TYENT water ionizer” YT20-TL9, M±SD, n=6

Показатель	Централизованное водоснабжение	«Ионизатор воды TYENT» YT20-TL9
Общая микробная численность, КОЕ / 1 мл	26,3±6,2	3,7±0,8*
Общие колиформные бактерии, КОЕ / 100 мл	отсутствие в 100 мл	отсутствие в 1000 мл
Термо-толерантные колиформные бактерии, КОЕ / 100 мл	отсутствие в 100 мл	отсутствие в 1000 мл
Колифаги, КОЕ / 100 мл	отсутствие в 100 мл	отсутствие в 1000 мл
Споры сульфит-редукторов	отсутствие в 20 мл	отсутствие в 200 мл
Возбудители кишечных инфекций	отсутствие в 1000 мл	отсутствие в 1000 мл
Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa)	–	отсутствие в 1000 мл
Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus)	–	–

Примечание: * – различие значимо в сравнении с соответствующим показателем воды централизованного водоснабжения.

Note: * – the difference is significant in comparison with the corresponding indicator of centralized water supply.