МУК 4.3.2030-05 САНИТАРНО-ВИРУСОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВЫХ И СТОЧНЫХ ВОД УФ-ОБЛУЧЕНИЕМ

4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Москва • 2006

4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Санитарно-вирусологический контроль

эффективности обеззараживания питьевых и

сточных вод УФ-облучением

Методические указания
МУК 4.3.2030-05

1. Разработаны: ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН (А.Е. Недачин, Р.А. Дмитриева, Т.В. Доскина, Д.В. Лаврова, А.Г. Санамян); ГУ Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора (Г.А. Шипулин); Московской медицинской академией им. И.М. Сеченова (М.В. Богданов).

Методические указания подготовлены с учетом замечаний и предложений Главного эксперта Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека член-корр. РАМН Л.В. Урываева.

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-гигиеническому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 6 октября 2005 г. (протокол № 3).

3. Утверждены и введены в действие Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 2005 г.

4. Введены впервые.

4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Санитарно-вирусологический контроль
эффективности обеззараживания питьевых и
сточных вод УФ-облучением

Методические указания
МУК 4.3.2030-05

1.1. Методические указания устанавливают требования к организации и осуществлению санитарно-эпидемиологического надзора обеззараживания питьевых и сточных вод УФ-облучением в отношении вирусного загрязнения.

1.2. Методические указания предназначены для органов и учреждений Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, осуществляющих государственный санитарно-эпидемиологический надзор (контроль) за обеззараживанием питьевых и сточных вод, а также могут использоваться организациями, деятельность которых связана с проектированием и эксплуатацией УФ-установок.

2.1. Вода является важнейшим фактором риска в распространении вирусных инфекций. Более ста различных вирусов, которые с выделениями больных попадают в водные объекты, могут вызывать у человека заболевания разной тяжести - полиомиелит, гепатиты А и Е, серозные менингиты, миокардиты, гастроэнтериты и др. (прилож. 5).

2.2. Значительное количество вспышек кишечных вирусных инфекций, в т.ч. ротавирусных, гепатитов А и Е, обусловлено употреблением недостаточно очищенной или загрязненной воды.

2.3. Концентрация кишечных вирусов в воде колеблется в зависимости от эпидемической обстановки, эффективности очистки и обеззараживания сточных вод и может варьировать от тысяч до десятков тысяч вирионов в литре неочищенной сточной воды и от сотен до тысяч в литре воды поверхностных водоемов в сезон подъема заболеваемости кишечными вирусными инфекциями. В воде водных объектов вирусы могут длительно сохранять свою инфекционную активность (прилож. 5).

2.4. Сроки выживания вирусов в воде зависят от таких факторов, как температура, рН воды, присутствие органических веществ и др. В сильно загрязненных и очень чистых водах длительность сохранения инфекционной активности кишечных вирусов увеличивается. В силу высокой устойчивости в водных объектах, кишечные вирусы могут распространяться на значительные расстояния от источников загрязнения.

2.5. Присутствие вирусов в питьевой воде является чрезвычайно высоким фактором риска, поскольку попадание одной или нескольких вирусных частиц в кишечник человека способно вызвать заболевание.

2.6. При наличии неорганизованных сбросов бытовых сточных вод вирусы обнаруживаются в подземных водоисточниках, в воде которых выживаемость и инфекционная активность энтеровирусов выше по сравнению с поверхностными водоемами.

2.7. Эпидемические вспышки кишечных вирусных инфекций могут наблюдаться в любое время года, однако для большинства инфекций характерна определенная сезонность. Для вирусного гепатита А рост заболеваемости начинается в июле-августе и достигает максимума в октябре-ноябре с последующим снижением в первой половине очередного года. Сезонность вирусного гепатита Е выражена нечетко, вспышки и спорадические случаи могут возникать постоянно в течение года.

2.8. Широкое распространение на всех территориях имеет ротавирусная инфекция. Эпидемический процесс при ротавирусной инфекции характеризуется выраженной зимне-весенней сезонностью, высокой контагиозностью и очаговостью, локальностью домашних очагов, наличием бессимптомного выделения вируса.

2.9. Циркуляция энтеровирусов среди населения имеет выраженную летне-осеннюю сезонность, что коррелирует с их содержанием в сточных водах. Так, максимальное количество штаммов энтеровирусов (32-60 %) определяется в августе, сентябре и октябре, минимальное (до 10 %) - в весенние месяцы (апрель-май).

2.10. Этапы осветления и обесцвечивания воды на водопроводных сооружениях централизованных систем питьевого водоснабжения не обеспечивают полного удаления вирусов. Эффект задержки ДНК-содержащих колифагов составляет 97 - 99 %, а полиовируса - 83 - 93 % в сравнении с концентрацией в исходной воде. В этой связи необходимо обеззараживание питьевой воды, обеспечивающее 100%-ю инактивацию вирусов.

2.11. Частота выделения вирусов из неочищенных сточных вод может составлять 90-100 % от количества исследованных проб при концентрации колифагов до 10 000 БОЕ/100 мл исследуемой воды. После механической очистки частота выделения вирусов может незначительно возрастать за счет дезагрегирования крупных конгломератов и реадсорбции вирусов.

2.12. После этапа биологической очистки на станциях аэрации частота выделения энтеровирусов обычно снижается до 40 %, при этом вирусы удаляются на 75 % и ДНК-содержащие колифаги - на 90 %.

2.13. Этап доочистки на песчаных фильтрах позволяет снизить количество вирусов и колифагов на 98 %, что определяет необходимость обеззараживания сточных вод даже после глубокой очистки до нормативных показателей, регламентируемых СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» (количество колифагов в очищенной и обеззараженной сточной воде при отведении в поверхностные водоемы не должно превышать 100 БОЕ/100мл).

3.1. Для обеззараживания природных и сточных вод используют биологически активную область спектра УФ-облучения с длиной волны от 205 до 315 нм, называемую бактерицидным излучением.

3.2. Максимум вирулицидного действия приходится на область спектра 250-270 нм. Наибольший коэффициент полезного действия в области коротковолнового излучения имеют лампы низкого давления. В лампах этого типа до 95 % электрической энергии преобразуется в излучение с длиной волны 254 нм.

3.3. Механизм обеззараживания УФ-облучения основан на повреждении молекул ДНК и РНК вирусов. Фотохимическое воздействие предполагает разрыв или изменение химических связей органической молекулы в результате поглощения энергии фотона. Имеют место также вторичные процессы, в основе которых лежит образование в воде под действием УФ-облучения свободных радикалов, которые усиливают вирулицидный эффект.

3.4. Степень инактивации микроорганизмов под действием УФ-облучения пропорциональна интенсивности излучения (мВт/см²) и времени облучения (с). Произведение интенсивности излучения и времени называется дозой облучения (мДж/см²) и является мерой вирулицидной энергии.

3.5. Основными факторами, влияющими на эффективность обеззараживания природных и сточных вод УФ-облучением, являются:

- чувствительность различных вирусов к действию УФ-облучения;

- мощность лампы;

- степень поглощения УФ-облучения водной средой;

- уровень взвешенных веществ в обеззараживаемой воде.

3.6. Различные виды вирусов при одинаковых условиях облучения различают по степени чувствительности к УФ-облучению. Дозы облучения, необходимые для инактивации отдельных видов вирусов на 99,0-99,9 %, приведены в прилож. 6.

3.7. Лампы низкого давления имеют электрическую мощность 2 - 200 вт и рабочую температуру 40-150 °С. В лампах этого типа 30 - 95 % электрической энергии преобразуется в биоцидное излучение с длиной волны 254 нм. Срок службы ламп низкого давления составляет до 15 тыс. ч.

3.8. Лампы высокого давления обладают широким спектром излучения, имеют мощность 50-10 000 вт при рабочей температуре 600 - 800 °С. Они характеризуются относительно низким коэффициентом полезного действия в биоцидном диапазоне (5-10 % от потребляемой электрической энергии).

3.9. Проникновение ультрафиолетовых лучей в воду сопровождается их поглощением как самой водой, так и веществами, находящимися в растворенном и взвешенном состоянии. Степень поглощения определяется физико-химическими свойствами обрабатываемой воды, а также толщиной её слоя. Коэффициенты поглощения УФ природными и сточными водами колеблются в пределах от 0,2 до 0,7. Коэффициенты поглощения УФ питьевой водой, полученной из подземных источников водоснабжения, имеют значения 0,05-0,20, а из поверхностных - 0,15 - 0,30. Наибольшее влияние на интенсивность поглощения биоцидной энергии оказывают цветность, мутность воды и содержание в ней железа.

3.10. С целью достижения гигиенической надежности, наименьших эксплуатационных и экономических затрат, обеззараживание питьевых, природных и сточных вод необходимо проводить при соответствии их качества параметрам, представленным в табл. 1. В случае превышения допустимых характеристик воды, представленных в табл. 1, хотя бы по одному из показателей, требуется проведение дополнительных санитарно-вирусологических исследований с целью обеспечения эффективного обеззараживания воды в отношении вирусов и выявления величины рабочей дозы облучения для конкретных условий. Необходимую дозу облучения рекомендуется определять по степени инактивации колифагов как индикаторов вирусного загрязнения.

3.11. Выбор дозы УФ-облучения определяют характером и качеством воды, поступающей для обеззараживания: не менее 16 мДж/см² для воды из подземных источников I класса и питьевых вод; не менее 25 мДж/см² для воды из подземных источников II, III класса и поверхностных источников; не менее 30 мДж/см² для бытовых и городских сточных вод; не менее 40 мДж/см² для любого типа вод при неблагоприятной эпидемической ситуации. Под неблагоприятной эпидемической ситуацией подразумевают систематическое обнаружение колифагов в питьевой воде и энтеровирусов в источнике и питьевой воде и (или) наличие водных вспышек энтеровирусных заболеваний.

3.12. При УФ-облучении воды не существует проблемы передозировки. Повышение дозы не приводит к гигиенически значимым неблагоприятным изменениям свойств воды и образованию побочных продуктов.

3.13. В случае ухудшения эпидемической ситуации, возникновения угрозы появления в источнике водоснабжения высокой концентрации энтеровирусов либо другой чрезвычайной ситуации, доза УФ-облучения может быть увеличена за счет снижения объема обрабатываемой воды, проходящей через единицу времени через УФ-оборудование путем включения в работу резервного оборудования или снижения общего расхода воды. Доза УФ-облучения должна находиться в прямой зависимости от расхода обрабатываемой воды.

3.14. Совместное применение УФ-облучения и хлора при подготовке питьевой воды повышает надежность обеззараживания в отношении вирусов.

3.15. Технические и технологические требования к оборудованию, применяемому для обеззараживания природных и питьевых вод, должны соответствовать МУ 2.1.4.719-98 «Санитарный надзор за применением УФ-излучения в технологии подготовки питьевой воды» и применяемым для обеззараживания сточных вод МУ 2.1.5.732-99 «Санитарно-эпидемиологический надзор за обеззараживанием сточных вод УФ-излучением».