Как ультрафиолет убивает бактерии и вирусы

Хлор и другие реагенты разрушают оболочку микроба химически. Ультрафиолет действует иначе — физически и намного быстрее: вода проходит мимо лампы за доли секунды и выходит уже обеззараженной.

Что происходит внутри микроба

Наследственная информация бактерий и вирусов записана в ДНК или РНК. Ультрафиолет с длиной волны около 254 нм эти молекулы сильно поглощают. Поглощённая энергия «сшивает» между собой соседние звенья цепочки ДНК — образуются так называемые димеры. Цепочка повреждается, и клетка больше не может правильно скопировать свою ДНК.

Итог: микроб может формально оставаться целым, но теряет способность размножаться. А раз он не может размножиться, он не может и вызвать болезнь — для воды это и есть обеззараживание.

На кого действует

• Бактерии — кишечная палочка, энтерококки, сальмонеллы, легионеллы и другие — хорошо поддаются ультрафиолету при обычных для питьевой воды дозах.
• Цисты простейших — лямблии и криптоспоридии — заметно устойчивее бактерий к хлору (криптоспоридии хлор почти не берёт), а ультрафиолетом обезвреживаются хорошо. Это одно из главных преимуществ УФ.
• Вирусы в большинстве обезвреживаются, но некоторые из них (например, аденовирусы) заметно устойчивее и требуют дозы в несколько раз выше.
• Споры и грибки тоже устойчивее обычных бактерий, поэтому для них дозу берут с запасом.

Почему важна доза

Повредить ДНК одним «попаданием» мало: чтобы микроб точно не размножился, нужно достаточно ультрафиолета. Количество энергии, которое получает вода, называется дозой и измеряется в мДж/см². Наши установки рассчитаны на 25 мДж/см² для питьевой воды и 30 мДж/см² для очищенных сточных. Что влияет на дозу и почему её берут с запасом — в статье «Доза УФ-облучения».

Запас нужен ещё и потому, что некоторые бактерии умеют частично «чинить» повреждённую ДНК на свету — это называется фотореактивацией. При достаточной дозе повреждений слишком много, и починка не спасает.

Что ультрафиолет НЕ делает

• Не убирает железо, жёсткость, запах, нитраты, тяжёлые металлы — для этого нужны фильтры.
• Не оставляет в воде защитного «последействия», как хлор: он обеззараживает только ту воду, что прошла через установку. Поэтому её ставят ближе к точкам разбора, а трубы перед запуском промывают.
• Не работает в мутной воде: частицы прячут микробов от лучей. Поэтому сначала фильтрация, потом УФ.

Как собрать правильную схему водоочистки в частном доме — в статье «Как обеззаразить воду из скважины».