Анотація до роботи:

Скороход І.М. Модельне значення соматичних та F-специфічних коліфагів при вірусологічному контролі технології водопідготовки. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 14.02.01 – гігієна (біологічні науки). - Інститут гігієни та медичної екології ім.О.М.Марзєєва АМН України, Київ, 2004.

Дисертаційна робота Скороход І.М присвячена обгрунтуванню використання коліфагів (соматичних або F-специфічних) як моделі ентеровірусів при оцінці технологій і нових реагентів у водопідготовці, розробці більш адекватного методу визначення коліфагів у водних об’єктах. Вивчено частоту та спектр виділення соматичних та F-специфічних коліфагів з об’єктів водопостачання (Дніпро, Десна) та на окремих етапах водопідготовки. Вперше визначено оптимальні параметри застосування реагентів для ефективного видалення коліфагів і вірусів за допомогою коагулянтів і флокулянтів, вивчено механізм цього процесу, його залежність від лужності, іонної сили, рН та температури води. На основі біологічних, фізико-хімічних властивостей бактеріофагів як біоколоїдних систем і вивчення механізмів видалення вірусів з водних об’єктів коагулянтами, рівнів їх резистентності та строків виживання при різноманітних засобах обробки води обгрунтовано застосування коліфагу Т2 як моделі ентеровірусів при оцінці різних реагентів та схем водопідготовки. Розроблено чутливий та доцільний для широкого практичного застосування метод визначення коліфагів, як санітарно-показових вірусів, у водних об’єктах.

1. На основі проведення експериментальних та натурних досліджень було обгрунтувано використання соматичного коліфагу Т2 як моделі ентеровірусів при оцінці технологій та нових реагентів у водопідготовці, доведена можливість отримання високої ефективності очистки води від вірусів на фізико-хімічному етапі водопідготовки, а також запропоновано більш адекватний метод визначення коліфагів у водних об’єктах.

2. Виявлено виражене забруднення соматичними та F-специфічними коліфагами основних джерел водопостачання м. Києва: у воді р. Десна середня концентрація соматичних коліфагів складала (781,3 259,5) БУО/л, а F-специфічних коліфагів – (663,4207,2) БУО/л, у воді р. Дніпро – (351,696) БУО/л і (620127,7) БУО/л, відповідно. Встановлене значно перевищує допустимий рівень (100 БУО/л) і свідчить про необхідність застосування та актуальність розробки ефективних технологій водопідготовки для видалення збудників вірусних інфекцій.

3. Визначено, що первинне хлорування, коагуляція, флокуляція видаляли з води соматичні коліфаги на 67,9-75,7%, а F-специфічні – на 71,0%. Наступні етапи майже не впливали на кількість позитивних проб: 11,1-20,8 % проб з РЧВ були позитивними на коліфаги, що не дозволяє оцінити існуючу технологію водопідготовки як задовільну щодо очистки і знезараження від вірусів.

4. Доведено, що при аналізі річкової води на коліфаги інформативним є визначення F-специфічних і соматичних коліфагів із застосуванням як бактеріального хазяїна штамів E.coli К-12 Hfr та E.coli C, а при аналізі проб питної води та води на етапах водопідготовки – соматичних коліфагів із застосуванням штаму E.coli C.

5. Удосконалено двошаровий агаровий метод визначення коліфагів, який відрізняється від загальноприйнятого введенням двохетапної інкубації посівів (перший етап здійснювати при температурі 35-37⁰С протягом 4-6 годин, а другий – при температурі 18-22⁰С протягом 16-18 годин), що суттєво зменшує ріст супутньої мікрофлори, дозволяє не застосовувати обробку проб хлороформом і достовірно збільшує виявлення кількості БУО фагів у пробі та число позитивних проб (t=-2,43; p<0,05).

6. Вперше вивчені закономірності вилучення соматичного ДНК-коліфагу Т2 та F-специфічного РНК-коліфагу MS2 на стадії коагуляції при застосуванні різних коагулянтів у залежності від іонної сили, лужності, рН та температури води. Найбільший вплив на ефективність видалення вірусів в процесі коагуляції мала іонна сила – виявлена пряма закономірність покра-щення процесу з ростом іонної сили у досліджуваних межах 0,001-0,03 г-іон/л; максимальна ефективність очистки від коліфагів в експериментальних умовах спостерігалася на рівні лужності 2 мг-екв/л; підвищення рН у лужну сторону (до рН=9) знижувало ефективність видалення коліфагів коагулянтами; низька температура негативно впливала на видалення коліфагів при застосуванні сульфату алюмінію (СА) та оксісульфату алюмінію (ОСА) і не впливала при використанні оксіхлоридів алюмінію (ОХА₆₈,ОХА₇₈) та оксіхлоридсульфату алюмінію (ОХСА).

7. Встановлено оптимальні для видалення коліфагів робочі концентрації коагулянтів: для р. Десна – 10,0-20,0 мг/л СА, ОСА; 5,0 мг/л ОХА_68,78; 5,0-10,0 мг/л ОХСА; для р. Дніпро – 15,0 –20,0 мг/л СА, 15,0-30,0 мг/л ОСА, 10,0 мг/л ОХА_68,78, 10,0-15,0 мг/л ОХСА. Поєднання процесів коагуляції і флокуляції підвищувало ефективність видалення коліфагу Т2: застосування флокулянту LT-31 у дозі 0,025-0,05 мг/л забезпечувало, порівняно з флокулянтами LT-25 та LT-27 в тих же дозах, значно вищий ступінь видалення вірусів.

8. Виявлено, що видалення коагулянтами поліовірусу типу 2, ротавірусу SA-11 та коліфагу Т2 при моделюванні максимально сприятливих для очистки води від бактеріофагів умов проходило на одному рівні, що є доказом адекватності запропонованої вірусної моделі оцінки ефективності процесу водопідготовки – коліфагу Т2.

9. Доведено, що процес коагуляції є ефективним методом видалення поліовірусу з річкової води при використанні коагулянтів ОХА та ОХСА і малоефективним при застосуванні СА та ОСА. Порівняння видалення коліфагу Т2 і поліовірусу виявило майже однакову ефективність при застосуванні коагулянтів ОХА та ОХСА (коефіцієнти регресії 1,10±0,09 і 1,13±0,12).

10. Отримані дані щодо ефективності видалення з води коліфагів Т2 та MS2 коагулянтами, їх резистентності до хлору та ПГМГ, впливу на процес видалення фагів окремих параметрів якості води (лужність, рН, іонна сила, температура), а також певні фізико-хімічні властивості коліфагів (ізоелектрична точка, поверхневі характеристики, гідрофобність, будова та розміри віріону) дають підстави вважати соматичний коліфаг Т2 більш резистентним до процесів обробки води. Це дозволяє вважати його прийнятною моделлю ентеровірусів при оцінці ефективності реагентів, окремих етапів і технологічних схем водопідготовки в цілому.

11. Результати роботи свідчать про можливість досягти високої 99-99,9% ефективності очистки води від вірусів за рахунок фізико-хімічного етапу водопідготовки при застосуванні прогресивних коагулянтів та флокулянтів, що показано на прикладі ОХА та ОХСА і флокулянту LT-31 при контролюванні змін вказаних найбільш впливових параметрів води. Встановлене дає підставу рекомендувати впроваджувати в практику оптимальні технології водопідготовки з обов’язковим урахуванням їх ефективності щодо очистки від вірусів, застосовуючи як контрольний тест соматичні коліфаги.

Публікації автора:

1. Корчак Г.И., Григорьева Л.В., Скороход И.Н. Оценка эффективности очистки воды от колифагов на водопроводной станции // Довкілля та здоров’я. - 2000. - № 3 (14). - с. 27-31. Дисертантом здійснено аналіз даних та підготовлено матеріал до опублікування.

2. Скороход И.Н., Корчак Г.И. Определение соматических и F-специфических колифагов в воде источников водоснабжения // Гигиена населенных мест: Сб. науч. тр. - Киев: НИИОКГ им. А.Н. Марзеева, 2000. - В.36. - С. 146-150. Дисертантом здійснено аналіз літератури, проведено всі дослідження та виконано статистичну обробку та аналіз результатів, підготовлено матеріал до опублікування.

3. Корчак Г.И., Скороход И.Н. Влияние ионной силы и щелочности воды на извлечение модельных вирусов коагулянтами // Химия и технология воды. – 2003.- т.25, № 6. – С.585-593. Дисертантом виконано аналіз літератури, всі експериментальні дослідження та підготовлено матеріал до опублікування.

4. Скороход І.М. Вплив температури та pН води на процес видалення модельних вірусів коагулянтами // Гігієна населених місць: Зб. наук. пр. – 2003. - Вип.42. - С.95-100.

5. Скороход І.М. Удосконалення методу визначення коліфагів у водних об’єктах // Довкілля та здоров’я. - 2003. - № 3 (26). - с. 52-56.

6. Спосіб визначення коліфагів у воді: Деклараційний патент № 52018А, МКИ⁶ С12Q1/70 / Скороход І.М.; Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМНУ. - № 2001129194; Заявл. 28.12.2001.; Опубл. 16.12.2002. Бюл. № 12.

7. Корчак Г.І., Скороход І.М. Використання коліфагів в якості моделі кишкових вірусів при водопідготовці: Інформаційний лист / Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМНУ, протокол № 3 від 19.03.04. – Київ, 2004. – Вип. 1. – 2 с. Дисертантом здійснено аналіз матеріалу та підготовлено його до опублікування.

8. Скороход І.М. Порівняльна оцінка дії вільного хлору на соматичні ДНК-вмісні та F-специфічні РНК-вмісні коліфаги // Зб. тез. допов. наук.-прак. конф. «Актуальні питання гігієни та екол. безпеки України на рубежі століть», присвяченої пам’яті Д.М. Калюжного.- Київ, 2000. – в.3. – С. 39-40.

9. Вплив полімерного біоцида, полігексаметиленгуанідину, на деякі показники санітарно-гігієнічного стану водоймища / Г.І. Корчак, Л.В. Григор’єва, Т.В. Бей, Л.В. Міхієнкова, А.К. Горваль, І.М. Скороход, Л.І. Горшкова // Зб. тез. допов. наук.-прак. конф. «Актуальні питання гігієни та екол. безпеки України на рубежі століть», присвяченої пам’яті Д.М. Калюжного.- Київ, 2000. – в.3. – С.34-35. Дисертантом проведені експериментальні дослідження щодо знезараження води від коліфагів.

10. Актуальные вопросы санитарной микробиологии питьевого водоснабжения с учетом требований нового СанПиНа «Вода питьевая» / Г.И. Корчак, Т.Г. Глушкевич, В.В. Томчук, Г.И. Валявская, И.Н. Скороход // Сб. тез. докл. ІІІ межд. конф. “Актуальные проблемы водоподготовки, водоснабжения и водоотведения стран Черноморского региона”, 14-16 сентября 2000. – Одесса, 2000. - С. 107-108. Дисертантом проаналізовано матеріал стосовно вірусологічних показників.

11. Корчак Г.І., Скороход І.М., Сурмашева О.В. Модифікація методу визначення соматичних коліфагів у різних водних об’єктах // Тези допов. наук. конф., присв. 100-річчю з дня народж. проф. Калини Г.П., 17 травня 2002. – Чернівці, 2002. – С. 56. Дисертантом проведені всі досліди стосовно пропонованих модифікацій методу.

12. Корчак Г.И., Скороход И.Н., Сурмашева Е.В. Перспективы использования бактериофагов в качестве санитарно-вирусологического показателя эффективности процесса водоподготовки // Тез. докл. 5-го межд. конгресса “ЭКВАТЕК-2002. Вода: экология и технология”, 4-7 июня 2002. – Москва, 2002. – С. 491-492. Дисертантом виконано всі експериментальні дослідження та проаналізовано представлений матеріал.

13. Питання епідемічної та гігієнічної безпеки питних вод / Г.І. Корчак, О.В. Сурмашева, І.М. Скороход, А.К. Горваль, Л.Ф. Єрусалимська, Л.В. Міхієнкова, А.І. Міхієнкова // Зб. тез. допов. наук.-прак. конф. «Актуальні питання гігієни та екол. безпеки України» (до 120-річчя з дня народження академіка О.М. Марзеєва). - Київ, 2003. – С.61-63. Дисертантом виконані дослідження стосовно очистки води від коліфагів та проаналізовано ці результати.

14. Extraction of viruses by coagulants from model waters / G. Korchak, I. Skorohod, I. Solomentseva, O. Savluk // Abstracts The 4^th Int. Conf. on Carpathian Euroregion Ecology, April 28-30, 2003. – Miskolc-Tapolca, Hungary. – P. 68. Дисертантом виконано аналіз літератури, всі експериментальні дослідження та підготовлено матеріал до опублікування.

15. Влияние физико-химических параметров воды в модельных и натурных условиях на удаление вирусов коагулянтами / Корчак Г.И., Скороход И.Н., Соломенцева И.М., Сурмашева О.В. // Тез. докл. межд. водного форума “АКВА Украина”, 4-6 ноября 2003. – Киев, 2003. – С. 214-216. Дисертантом виконано аналіз літератури, всі експериментальні дослідження та підготовлено матеріал до опублікування.

16. К обоснованию использования колифагов в качестве модели кишечных вирусов при водоподготовке / Корчак Г.И., Дзюблик И.В., Скороход И.Н., Трохименко Е.П. // Тез. докл. межд. водного форума “АКВА Украина”, 4-6 ноября 2003. – Киев, 2003. – С. 216-218. Дисертантом виконано аналіз літератури, всі експериментальні дослідження, крім визначення інфекційної активності кишкових вірусів, та підготовлено матеріал до опублікування.