Здатність бактерій «проростати» через мембрани «зворотного осмосу».

Главная > Статьи > Страница12

Дані наукових досліджень свідчать про те, що мільйони гетеротрофних бактерій (HPC-бактерій) у чашці води не впливають на здоров’я людини. Серед багатьох експертів навіть є консенсус про те, що високі концентрації гетеротрофних бактерій у воді пригнічують розмноження патогенних бактерій (доречі це не очевидно у випадку патогенних вірусів). Розширюючи ці висновки можна припустити те, що стимулювання зростання концентрації бактерій HPC в джерелах питної води буде підвищувати мікробіологічну безпеку води, а не навпаки. Чи означають такі висновки початок занепаду ери традиційних технологій дезінфекції — хлорування, озонування або обробки ультрафіолетом?

Передісторія.

Провідний мікробіолог Університету Арізони Чарльз Герба вважає, що інгібуючий ефект, який мають гетеротрофні бактерії на патогенні, здатний конкурувати із загальноприйнятими технологіями дезінфекції. Очевидно, що для фармацевтичної промисловості, для виробництва напівпровідників, для гемодіалізу, для інших сфер, де потрібна мікробіологічно чиста вода, вода з гетеротрофними бактеріями – неприйнятний варіант. Однак, на рівні сучасних знань вміст у питній воді HPC-бактерій цілком прийнятний.

Ці міркування застосовуються безпосередньо до проблем технологій мембранної фільтрації, а саме до феномену «проростання» бактерій. Бактерії мають загадкову здатність «проростати» через мембрани зворотного осмосу (RO) незалежно від розміру її пір. Механізм цього «проростання» на сьогоднішній день не вивчений, проте докази його існування очевидні – якщо вода застоюється на вхідній поверхні RO-мембрани на кілька годин, на іншій стороні мембрани (на стороні пермеату) з’являються гетеротрофні бактерії.

На практиці гідроакумулятори побутових систем зворотного осмосу «переповнені» гетеротрофними бактеріями, концентрація яких значно вища за концентрацію у вихідній воді. Виняток можуть становити тільки RO-мембрани з целюлози триацетату, здатного пропускати в потік пермеату невелику кількість хлору, і системи зворотного осмосу, «посилені» в лінії пермеату ультрафіолетовою лампою. Однак, у будь-якому випадку, жоден з перерахованих варіантів не дозволяє за допомогою систем RO отримати питну воду, повністю вільну від бактерій. І також потрібно розуміти, що деякі види гетеротрофних бактерій у накопичувальних гідроакумуляторах здатні розмножуватися кожні 20 хвилин, збільшуючи концентрацію у 16 ​​разів протягом 1 години! У результаті саме колонізація накопичувальних гідроакумуляторів систем RO гетеротрофними бактеріями може бути прийнятною з точки зору безпеки води. Цій колонізації не слід перешкоджати, як мінімум доти, доки вона не здійснює будь-яий естетичний вплив на воду.

Повернемося до питання патогенних мікроорганізмів у воді – вірусів, бактерій та цистів найпростіших. Навіть субмікронні фільтри здатні екранувати цисти, не кажучи вже про мембрани зворотного осмосу з досить малим розміром часу, що забезпечує екранування будь-якого відомого вірусу. Враховуючи, що, як правило, для розмноження вірусів або патогенних бактерій потрібна «людина – носій», їх попереднє видалення з джерела води на комунальних станціях водопідготовки передбачає і їхню відносну відсутність у кінцевих точках споживання. Однак, вск ж таки ми не можемо виключити ймовірність повторного зараження води на шляху до споживача. І якщо припустити, що така вода на шляху прямування супроводжуватиметься високими концентраціями гетеротрофних бактерій, можливе повторне розмноження патогенних бактерій буде подавлено.

Майбутнє технологій дезінфекції води в кінцевих точках споживання.

На сьогоднішній день про майбутнє використання гетеротрофних бактерій для придушення патогенів однозначної відповіді поки що немає. Словами Нільса Бора — «що більше куля знань, тим більше точок зіткнення з невідомим». Потенційне пригнічення розвитку патогенних мікроорганізмів гетеротрофними бактеріями порушує додаткові питання. Які види гетеротрофних бактерій пригнічують розвиток патогенних бактерій? Які концентрації гетеротрофних бактерій здатні гарантовано забезпечити інгібуючу активність? Які умови у воді пригнічують розвитку самих НPC-бактерій? Які побічні явища здатні створювати біоплівки, сформовані НPC-бактеріями? Чи здатні захищати біоплівки з інших бактерій, патогенні бактерії від інгібуючої активності НPC-бактерій? Що робити з органолептичними властивостями води (смаком і запахом), на які впливатимуть високі концентрації НPC-бактерій?

Сприйняття води споживачем.

Незважаючи на переконливість наукових даних на сьогоднішній день концепція споживача, який усвідомлено п’є воду, заражену будь-якими бактеріями, виглядає, як мінімум, нереалістичною. Споживач завжди прагне пити саме воду, а не «суп з мікроорганізмів».

Муніципальне хлорування.

Використовувані в муніципальній водопідготовці фонові рівні хлору відмінно інактивують патогенні бактерії та віруси, залишаючись значно менш ефективним щодо багатьох видів гетеротрофних бактерій та найпростіших цист патогенних, таких як Cryptosporidium Parvum. На сьогоднішній день Американське Агентство з Охорони Навколишнього Середовища (US EPA) реалізує концепцію «множинного бар’єру» щодо обробки води, що отримується з поверхневих джерел, з переконливими доказами того, що такий самий сценарій у недалекому майбутньому має бути реалізований і для запасів підземної води. Концепція «множинного бар’єру» включає в найближчому майбутньому стимуляцію розвитку гетеротрофних бактерій усередині водопровідних труб для зниження вмісту у воді органічних домішок та придушення вторинного забруднення патогенними мікроорганізмами.

Висновок.

Те, що гетеротрофні бактерії не становлять небезпеку для здоров’я людини і не вимагають регулювання концентрації у воді – сам собою цікавий факт. То що далі і як це вплине на водопідготовку? Як мінімум, потрібно більше наукових даних. Ці дані можуть змінювати сьогоднішні висновки. Чи вплинуть ці дані на побутові системи отримання питної води? Імовірно, так. Чи мають компанії-виробники побутових систем очищення води щось міняти сьогодні? Думаю, ні.