Вода в плавательных бассейнах — это искусственная экосистема, которая постоянно загрязняется органическими веществами, микроорганизмами и химическими соединениями, попадающими в неё с купающимися. Обеззараживание (дезинфекция) воды — ключевой элемент обеспечения микробиологической безопасности бассейнов. Эффективность этого процесса определяется не только выбором дезинфицирующего средства, но и строгим соблюдением режимов его применения, а также нормативными требованиями к показателям эффективности.
Основные понятия и критерии эффективности
В контексте подготовки воды для плавательных бассейнов часто используются термины «дезинфекция воды» и «обеззараживание воды». Иногда встречается мнение, что эти два термина имеют отличия.
Разберемся:
Согласно национальному стандарту ГОСТ Р 56994–2016 «Дезинфектология и дезинфекционная деятельность. Термины и определения», эти понятия имеют следующие формулировки:
-
Дезинфекция — «Умерщвление (удаление, уничтожение) микроорганизмов — возбудителей инфекционных и паразитарных болезней — на (в) объектах с целью прерывания путей передачи эпидемического процесса» (п. 2.1.6 ГОСТ Р 56994–2016);
-
Обеззараживание воды — «Умерщвление (уничтожение) микроорганизмов — возбудителей инфекционных и паразитарных болезней в воде с целью прерывания путей передачи эпидемического процесса (п. 2.2.24 ГОСТ Р 56994–2016).
Как видно из приведённых определений, «дезинфекция» и «обеззараживание воды» описывают один и тот же процесс — инактивацию патогенной микрофлоры в целях эпидемиологической безопасности. Различия в формулировках носят стилистический характер и не отражают содержательных отличий. Таким образом, в рамках российской нормативной базы, включая ГОСТ Р 56992-2016 и Р 4.2.3676-20, эти термины являются синонимами и могут использоваться как взаимозаменяемые.
Примечание: в международной практике чаще используется термин «дезинфекция», который в русскоязычных документах традиционно переводится как «обеззараживание», однако в отечественных санитарных правилах и технических регламентах устоялось и слово «дезинфекция».
Оба варианта корректны при условии единообразия в рамках одного документа.
Показательные (санитарные индикаторные) тест-микроорганизмы, назначение: мы не можем в лаборатории проверять воду на все существующие патогены.
Поэтому используют индикаторные микроорганизмы, чье присутствие и устойчивость к обеззараживанию свидетельствует об общей санитарной безопасности воды.
Что такое глубина обеззараживания?
Глубина обеззараживания — это количественная мера эффективности процесса, показывающая, какая доля (или сколько порядков) микроорганизмов была инактивирована. Выражается в логарифмических единицах (lg).
Пример: если в воде исходно содержалось N₀ = 1 000 000 КОЕ/мл (10⁶) бактерий, а после обеззараживания осталось N = 100 КОЕ/мл (10²), то глубина обеззараживания составила 4 порядка lg(N₀/N) = lg(10⁶/10²) = lg(10⁴) = 4.
Это означает, что уничтожено 99,99% микроорганизмов.
Что такое кинетика обеззараживания?
Кинетика обеззараживания — это изучение скорости инактивации микроорганизмов во времени под действием дезинфектанта. Она описывается математическими моделями. Наиболее известна модель Чика-Уотсона:
log10(N0/Nt) = k * C * t
где:
N — изначальная концентрация микроорганизмов,
t — время контакта,
k — константа скорости инактивации,
C — концентрация дезинфектанта,
Эта модель показывает, что скорость гибели микробов зависит не только от концентрации препарата, но и от времени его контакта с водой.
Проще говоря, малая доза и большое время контакта могут быть так же эффективны, как большая доза и малое время.
Применение параметров в научных исследованиях эффективности
В научных исследованиях все эти параметры используются комплексно:
- Выбирают индикаторный микроорганизм (например, устойчивый вирус MS-2);
- В контролируемых лабораторных условиях создают модель системы бассейна;
- Задают различные концентрации (C) дезинфектанта и времена контакта (t);
- Замеряют глубину обеззараживания (log-редукцию) для каждой пары значений C и t;
- По полученным данным строят кинетические кривые и рассчитывают константы для модели Чика-Уотсона.
Что означают цвета кривых и как их интерпретировать?
Каждый цвет на графике соответствует строго заданной концентрации свободного хлора в моделируемом эксперименте:
Серая кривая ([C] = 0.5 мг/л) иллюстрирует кинетику инактивации при низкой концентрации дезинфектанта.
Что мы видим: Это наиболее пологая кривая. Скорость обеззараживания наименьшая. Для достижения высокой степени инактивации (например, 3-log или 99.9%) требуется значительное время.
Практическая аналогия: Ситуация, близкая к поддержанию минимального остаточного хлора в чаше бассейна по СанПиН. Этого уровня может быть недостаточно для быстрого подавления резкой вирусной нагрузки.
Синяя кривая ([C] = 1.0 мг/л) демонстрирует кинетику при средней, стандартной концентрации.
Что мы видим: Кривая имеет заметно более крутой наклон по сравнению с оранжевой. Скорость инактивации увеличилась примерно вдвое. Целевые значения log-редукции достигаются существенно быстрее.
Практическая аналогия: Это типичная рабочая концентрация свободного хлора в хорошо управляемом публичном бассейне. Она обеспечивает надежный баланс между эффективностью обеззараживания и комфортом купальщиков.
Оранжевая кривая ([C] = 2.0 мг/л) показывает кинетику при повышенной концентрации дезинфектанта.
Что мы видим: Это самая крутая кривая из представленных. Инактивация происходит максимально быстро, буквально "взрывными" темпами на первых минутах.
Практическая аналогия: Режим "ударного хлорирования" или ситуация в зоне дозирования реагента (перед фильтром), где концентрация намеренно поддерживается высокой для гарантированного уничтожения патогенов за короткое время контакта в системе циркуляции.
Таким образом, этот график — не просто абстрактная картинка.
Это научное обоснование того, почему мы должны поддерживать в бассейне не "просто хлор", а его определенную концентрацию.
Что такое CT-фактор? Расчет и применение
CT-фактор — это интегральный параметр, являющийся практическим следствием кинетики обеззараживания.
Он равен произведению концентрации дезинфектанта (C) на время контакта (T), необходимое для достижения заданной степени инактивации (например, 99,9% - 3 log) конкретного микроорганизма.
Как рассчитывается: CT = C (мг/л) * T (мин)
Где используется: Это ключевой параметр для проектировщиков.
Пример расчета для хлора: Для инактивации 99,9% (3 log) кишечной палочки E. coli при pH=7,0 и температуре 5°C требуется CT-фактор ≈ 0,4 мг/л*мин. Это значит, что для достижения этого эффекта можно использовать:
Концентрацию 0,4 мг/л в течение 1 минуты.
или
Концентрацию 0,1 мг/л в течение 4 минут.
Для более устойчивого вируса Коксаки требуется CT ≈ 12 мг/лмин, а для цист лямблий — уже около 50 мг/лмин.
Нормативы и научные источники: таблицы CT-факторов для различных дезинфектантов и микроорганизмов являются основой современных нормативных документов США (US EPA) и рекомендаций ВОЗ.
Пример: таблица СТ-фактора инактивации вирусов хлором при глубине обеззараживания(эффективности) 99,99%, при температуре 25град и интервале рН 6-9 СТ=2
CT-фактор = 2 при обеззараживании свободным хлором означает, что произведение концентрации свободного хлора (C, мг/л) на эффективное время контакта (T, мин) равно 2 мг·мин/л.
При заданной глубине обеззараживания 4-log (99,99% инактивации) это число интерпретируется так:
CT = 2 мг·мин/л — это целевой/минимальный требуемый показатель «концентрация × время» для достижения нужной степени инактивации при конкретных условиях (температура, pH, тип микроорганизмов), если норматив или таблица для этих условий именно такую величину и задает.
Например, 0,4 мг/л свободного хлора при 5 мин контакта или 1 мг/л при 2 мин контакта будут давать CT = 2 мг·мин/л и считаться эквивалентными с точки зрения эффективности при прочих равных.
Нормативные документы в Европе и США
Однако в Российской Федерации действуют собственные нормативные документы, регламентирующие оценку эффективности дезинфицирующих средств для бассейнов, в частности:
Режимы обеззараживания в соответствии с ГОСТ Р 56992-2016 1. Режим постоянного обеззараживания воды в присутствии посетителей
Согласно п.3 ГОСТ Р 56992-2016, средства для обеззараживания воды должны обеспечивать непрерывную дезинфекцию в условиях эксплуатации бассейна с купающимися. Это означает, что концентрация активного дезинфектанта в воде должна поддерживаться на уровне, достаточном для подавления микрофлоры, приносимой пользователями, при этом не превышая предельно допустимых концентраций (ПДК) по санитарным нормам.
Режим обеззараживания во время длительного перерыва в работе бассейна (более 2 часов)
Согласно п. 5.2 ГОСТ Р 56992-2016, средства также должны обеспечивать эффективную дезинфекцию при увеличенном времени контакта (более 2 часов), что моделирует ситуацию, когда бассейн не используется, но вода остаётся в чаше. В этом режиме допускается использование повышенных концентраций дезинфицирующего средства («шоковая дезинфекция») при условии последующего снижения концентрации до безопасного уровня перед возобновлением использования.
Тест-микроорганизмы и требования к эффективности в соответствии с ГОСТ Р 56992-2016 и Р 4.2.3676-20
ГОСТ Р 56992-2016 устанавливает жесткие требования к качеству воды по микробиологическим показателям.
Эффективность системы обеззараживания считается достаточной, если вода в ванне бассейна соответствует следующим нормам:
Согласно ГОСТ Р 56992-2016 и Р 4.2.3676-20, для оценки эффективности дезинфицирующих средств используются следующие тест-культуры:
- Escherichia coli,
- Staphylococcus aureus
- РНК-содержащий колифаг MS2.
- С. albicans
Критерий эффективности обеззараживания 1 л воды, контаминированной тест-микроорганизмами — уничтожение не менее 100 % культур тест-микроорганизмов.
Требования для применяемых методов и средств дезинфекции по глубине и кинетике обеззараживания
Время действия средства для обеззараживания воды после растворения в воде, содержащей тест-микроорганизмы в концентрациях 102-103 КОЕ(УЕ)/л:
- Е. coli не более 2ч;
- S. Aureus — не более 1ч;
- колифагМS2 — не более 2 ч;
- С. albicans — не более 2 ч.
Научные формы представления эффективности
В научных статьях и при сертификации систем обеззараживания эффективность обычно выражается в следующих единицах:
Заключение
Обеззараживание воды в плавательных бассейнах — это строго регламентированный процесс, требующий соблюдения как технологических, так и микробиологических критериев.
Российские нормативные документы ГОСТ Р 56992-2016 и Р 4.2.3676-20 устанавливают чёткие требования к эффективности дезинфицирующих средств, включая обязательное использование стандартных тест-микроорганизмов, минимальную глубину инактивации (4 log) и разделение режимов эксплуатации.
Эти требования обеспечивают высокий уровень микробиологической безопасности воды и соответствуют международной практике, хотя и имеют свои особенности, обусловленные национальной системой санитарного регулирования.
Для проектировщиков, операторов бассейнов и производителей дезинфицирующих средств соблюдение этих норм — не просто формальность, а основа безопасной и эффективной эксплуатации объектов водного досуга.
Образование и минимизация формальдегида в воде плавательных бассейнов
В статье рассматриваются основные источники формальдегида в воде бассейнов — озонирование, хлорирование, УФ-обработка и миграция из строительных материалов
Взаимосвязь между pH, формами хлора и эффективностью дезинфекции
Статья объясняет, как уровень pH влияет на эффективность хлорирования бассейна, определяя соотношение активной и неактивной форм хлора
Влияние температуры на баланс форм хлора и эффективность дезинфекции
Статья объясняет, как температура воды влияет на соотношение форм хлора (HOCl и OCl⁻) и тем самым изменяет эффективность дезинфекции бассейна
