Влияние агрегации вирусных частиц на эффективность хлорирования: выводы для систем водоподготовки

Почему это важно

В российской практике водоподготовки и очистки сточных вод традиционные режимы хлорирования часто рассчитываются исходя из инактивации одиночных вирусных частиц. Однако в реальных условиях сточных вод вирусы редко существуют в виде изолированных единиц. Они образуют агрегаты, защищенные органическим матриксом или за счет физико-химических взаимодействий, что делает их значительно более устойчивыми к воздействию дезинфектантов. Для специалистов эпидемиологического контроля и технологов очистных сооружений понимание этого механизма критически важно, так как текущие нормативы СанПиН могут не учитывать «эффект экранирования» внутри агрегатов, что создает риск неполной дезинфекции при сохранении стандартных дозировок хлора.

Что показало исследование

Авторы исследования (Kamila et al., 2026) разработали математическую модель, интегрирующую параметры агрегации вирусов в процесс их инактивации хлором. Используя теорию Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека (DLVO) и модель баланса популяции (PBM), ученые симулировали поведение вирусных частиц в различных средах. Результаты показали, что переход от одиночных частиц к сложным агрегатам снижает эффективность инактивации на 0,2–0,3 log-единицы. Этот показатель остается стабильно низким независимо от увеличения дозы свободного хлора, что доказывает: простое повышение концентрации реагента не всегда компенсирует физическую защиту, которую получают вирусы внутри кластера.

Моделирование также выявило влияние состава воды на этот процесс. Повышение ионной силы среды способствует агрегации, делая вирусы менее уязвимыми, в то время как высокий дзета-потенциал частиц, напротив, препятствует их объединению, способствуя более эффективному контакту с хлором. Таким образом, эффективность дезинфекции напрямую зависит от гидрохимических показателей стока, которые часто игнорируются при выборе режима хлорирования.

Практическое значение

Для специалистов это означает необходимость пересмотра подходов к оценке эффективности обеззараживания. Если в сточных водах наблюдается высокая минерализация или специфический ионный состав, стандартные режимы хлорирования могут оказаться недостаточными. Технологам следует обратить внимание на эффективность первичных этапов очистки (коагуляция, флокуляция, фильтрация), так как именно они должны разрушать или удалять агрегаты до стадии финального хлорирования. В рамках действующих МУ по дезинфекции стоит рассмотреть внедрение мониторинга не только остаточного хлора, но и физико-химических параметров воды, влияющих на агрегацию вирусных частиц.

На что обратить внимание

Важно учитывать, что данная модель является теоретической симуляцией, основанной на определенных допущениях о структуре агрегатов. Исследование не учитывает влияние специфических органических загрязнений (белков, гуминовых веществ), которые в реальных сточных водах могут создавать дополнительные защитные оболочки вокруг вирусов, усиливая эффект экранирования сверх того, что было предсказано моделью.

---

Источник: Kamila, Suzuki, Kadoya, Oishi, Sano. Water research (2026)

Дайджест подготовлен редакцией Дезинфицирующиесредства.рф на основе рецензируемого научного исследования. Материал носит информационный характер и не заменяет официальные инструкции производителей и нормативные документы.