Необходимост от дезинфекция на питейна вода

Повечето от патогенните микроорганизми се елиминират от водата по време на първия етап на пречистване на водата. Дезинфекцията на водата обаче все още е необходима, за да се предотврати вредността на питейната вода за нашето здраве.

Микроорганизми
Микроорганизмите могат да се появят естествено в природата. Невидими с просто око, микроорганизмите се намират в почвата, въздуха, храната и водата. Чрез храната и въздуха, ние сме изложени на тези микроорганизми от раждането си. Микроорганизмите ще останат налични в и в тялото ни. По-голямата част от микроорганизмите са безвредни и помагат за осъществяването на редица жизненоважни процеси в човешкото тяло, като метаболизма. Но има и микроорганизми, които могат да причинят болести или да са вредни за хора с ниска устойчивост.
Патогенните микроорганизми във водата имат специфичен брой свойства, които ги отличават от химическите замърсители. Те са живи организми. Те не се разтварят във вода, но ще коагулират и ще се прикрепят към колоиди и твърди вещества във вода.

Видове патогенни микроорганизми
Патогенните микроорганизми в питейната вода могат да бъдат разделени на три вида: бактерии, вируси и протозойни паразити. Бактериите и вирусите могат да съществуват в повърхностните и подпочвените води, докато протозойните паразити се намират главно в повърхностните води.

Бактерия
Бактериите са едноклетъчни, сферични, спираловидни или пръчковидни организми. Те могат да съществуват като отделна бактерия или като верига от бактерии, на снопове или по двойки. Бактериите са най-разпространените живи форми на земята. Те са с дължина между 0,4 и 14 μm и дебелина приблизително между 0,2 и 12 μm. В резултат на това те могат да се видят само чрез микроскоп. Бактериите се хранят с течни храни. Те могат да се размножават чрез дублиране на ДНК, така че бактерията се разделя на две независими клетки. При идеални условия този процес отнема между 15 и 30 минути.

Някои видове бактерии могат да образуват спори. Тези спори съдържат защитен слой, който устоява на топлината и може да предпази бактериите от липса на храна.
Бактериите играят роля в различни процеси. Някои бактерии трансформират органичните вещества и играят важна екологична роля, а други подпомагат човешкия метаболизъм.

Вирус
Вирусите са организми, които могат да причинят инфекции и които се размножават само в живите клетки-гостоприемници. Когато са извън тази клетка, те са неактивни. Вирусите имат защитна стена. Те са оформени като шип, сфера или тел и са толкова малки (между 0,02 и 0,09 μm), че могат да преминат през филтри, които улавят бактерии.
За разлика от бактериите и протозойните паразити, вирусите имат само един вид нуклеинова киселина (РНК или ДНК). Те не могат да се възпроизвеждат директно, но осигуряват метаболизма на клетката гостоприемник, която копира ДНК, което води до развитието на нов вирус.

За разлика от бактериите, вирусите не присъстват естествено в човешкото тяло. Когато човек е заразен с вирус, той често напуска човешкото тяло чрез изпражненията. Когато тези секрети се осъществят, водата може да бъде замърсена с вируси. Ако водата не е напълно дезинфекцирана, други хора могат да бъдат заразени с този вирус.

Фигура 1: три различни форми на вирус

Протозойни паразити
Протозойните паразити са едноклетъчни организми. Те имат сложен метаболизъм и се хранят с твърда храна, водорасли и бактерии, открити в многоклетъчни организми, като хора и животни. Тяхното умножение става с дублиране на клетки. Има много видове протозойни паразити като киста или ооциста. Криоспридиевите ооцисти и кистите на Giardia се намират във вода по целия свят в резултат на фекалното замърсяване. Подобно на кисти, патогенните организми са устойчиви на дезинфекция с хлор. Протозойният паразит може да бъде елиминиран чрез филтриране или прилагане на хлорен диоксид.

Степента на инфекция
Степента на инфекция зависи от вида на патогенния организъм, начина, по който се пренася, заразната доза, устойчивостта на микроорганизма и устойчивостта на заразеното лице.
Заразната доза представлява броя на микроорганизмите, които трябва да проникнат в човешкото тяло, преди да се появи болестта. Тази доза е много ниска за вирус и протозоен паразит. Устойчивостта на микроорганизма зависи главно от жизнеспособния период на микроорганизма, когато той не присъства в човешкия гостоприемник. По принцип бактериите са най-малко устойчивите микроорганизми, а протозойните кисти са най-устойчиви.
Малките деца, възрастните и болните имат по-ниска устойчивост на болести и са по-крехки. Когато човек е заразен, патогенните организми се размножават, увеличавайки риска от заболяване. Не всички хора, заразени с патогенен организъм, се разболяват. Хората, които не са болни, лесно евакуират болестта си, главно чрез секрети.

Секреция и канализация
Когато водата преминава през определена област, тя събира всички вещества и ги пренася в други области. Микроорганизмите също интегрират тази вода. Повечето болестотворни микроорганизми от водата произхождат от фекалиите на хората и животните.

Фигура 2: E. Коли

Капка фекалии съдържа милион микроорганизми. Във фекалиите на говедата може да има милион бактерии от Е. Coli (Фигура 2), Giardia Cysts (Фигура 3) и Cryptospridium Spores (Фигура 4). Във фекалиите на пилетата могат да бъдат открити патогенни бактерии като салмонела или кампилобактер. Когато торовете се нанасят върху сушата, дъждът може да отведе бактериите в повърхностните или подпочвените води, което води до замърсяване на водата с микроорганизми.

Фигура 3: Спори на криптоспридий Фигура 4: Кисти на Giardia

Отпадъчните води или отпадъчните води не могат да се изхвърлят в необработена среда. Повечето от пречистените отпадъчни води се изхвърлят в реки, езера или океани. Понякога по-обилните могат да наводнят канализационни системи и по този начин необработената вода може да се върне към повърхностните или подпочвените води. Не всички страни пречистват водата, преди тя да попадне в повърхностни или подпочвени води. Основно развиващите се страни нямат санитарно оборудване. Следователно може да има замърсяване на водата, използвана за консумация, което да доведе до висок риск от наличие на болести, пренасяни от микроорганизми във водата. Това е огромен риск, когато водата изобщо не се пречиства. Когато септичните ями се използват за пречистване на отпадъчни води, патогенните микроорганизми могат да замърсят повърхностните води и подземните източници.

Не всички патогенни микроорганизми идват от фекалиите. Легионела (Фигура 5) може да се намери във вода и лесно се размножава в разпределителните системи. Има и други патогенни микроорганизми, които могат да бъдат открити в повърхностните води.

Фигура 5: Бактерия Legionella

Повече информация за дезинфекцията на вода?: