Improvement of control of water quality using membrane technology and specific methods of detection

Abstract

Questions of modern condition in using of membrane technologies in the sanitary control of water quality, assessment of the main advantages of membranes for microfiltration and ultrafiltration, as well as the prospects for the use of new membranes based on innovative materials were considered. Special attention in research was given to the improvement of the method of membrane filtration of water samples for the concentration of enteric bacterial and viral pathogens from water bodies of the environment (surface waters, waste water, etc.), and evaluated the capabilities of modern laboratory techniques, including rapid, for detection of their markers. The widespread introduction of membrane technology in sample preparation and detection of bacterial and viral pathogens leads to increased information content and reduced research time, which has important epidemiological significance. These innovative approaches will definitely expand our testing capabilities in the control of water quality in field conditions, flood, natural disasters, disaster at addressing the challenges faced by troops, and other situations. The results of the conducted experimental studies give reason to recommend the practice of sanitary-microbiological control of water quality filtration membranes of certain materials with specific pore diameter. For counting Escherichia coli, bacteriological sowing on a dense nutrient medium with the membrane filtration method, it is recommended to use filtration membranes of cellulose acetate and cellulose nitrate with an average pore diameter of 0,45 µm. Application of innovative filter media for sample preparation and detection of rotaviruses in water, allowed to obtain the optimum for the detection of more simple and rapid methods the concentration of rotaviruses whose markers were determined in the reaction of agglutination of latex and by immunochromatographic analysis. This allowed us to consider the use of the entire laboratory complex of quality control of water in the extreme and field conditions.

Keywords

intestinal infections / rotaviruses / water quality control / filtration membrane / membrane filtration method / enzyme immunoassay / polymerase reaction / agglutination of the latex

References

[1] Богатырева, И.А. Экспериментальное обоснование возможности использования трековых мембран при выполнении санитарно-бактериологического анализа воды / И.А. Богатырева, А.Е. Недачин, Г.С. Жданов // Водоснабжение и санитарная техника. – 2007. – № 5. – С. 17–20.

[2] Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2010 году». – М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2011. – 431 с.

[3] Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2013 году». – М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2014. – 191 с.

[4] Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2015 году». – М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2016. – 200 с.

[5] Дубяга, В.П. Полимерные мембраны / В.П. Дубяга, Л.П. Перепелкин, Е.Е. Каталевский. – М.: Химия, 1981. – 232 с.

[6] Змеева, Т.А. Совершенствование санитарно-микробиологических исследований воды с использованием мембранных технологий и специфических методов детекции / Т.А. Змеева [и др.] // Сб. мат. Всеросс. научн.-практ. конф. – СПб.: Человек и его здоровье, 2015. – С. 53–56.

[7] Корш, Л.Е. Ускоренные методы санитарно-бактериологического исследования воды / Л.Е. Корш, Т.З. Артемова. – М.: Медицина, 1978. – 272 с.

[8] Малышев, В.В. Использование мембранных технологий в санитарной микробиологии: Учебное пособие / В.В. Малышев, В.Б. Сбойчаков. – СПб.: ВМА, 2016. – 88 с.

[9] Малышев, В.В. Мембранные технологии в пробоподготовке и детекции кишечных вирусов в водных объектах / В.В. Малышев, [и др.] // Санитарный врач. – 2016. – № 12. – С. 28–35.

[10] Малышев, В.В. Роль производственного лабораторного контроля за качеством воды как составная часть санитарного надзора / В.В. Малышев // Санитарный врач. – 2012. – № 8. – С. 48–51.

[11] Методические указания 4.2.2029-05. Санитарно-вирусологический контроль водных объектов. – М., 2006. – 10 с.

[12] Мулдер, М. Введение в мембранную технологию: пер. с англ. / М. Мулдер. – М.: Мир, 1999. – 513 с.

[13] Методические указания 2.1.4.1057-01 Организация внутреннего контроля качества санитарно-микробиологических исследований воды. (ред. изм. № 1 от 12.07.11). – Введ. впервые 01.10.2001. – 2011. – 66 с.

[14] Санамян, А.Г. Использование мембранного модуля МФМ-0142 для концентрации вирусов при санитарно-вирусологическом контроле водных объектов / А.Г. Санамян, [и др.] // Гигиена и санитария. – 2006. – № 6. – С. 74–76.

[15] Санамян, А.Г. Разработка и гигиеническая оценка метода концентрирования вирусов с использованием позитивно-заряженных фильтрующих мембран для санитарно-вирусологического исследования воды различных водных объектов : дисс. ... канд. биол. наук / А.Г. Санамян. – М. – 2005. – 151 с.

[16] Тарасов, А.В. Применение мембран с положительным поверхностным зарядом для санитарно-вирусологического контроля воды / А.В. Тарасов [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2012. – Т. 14, № 1 (9). – С. 2372–2376.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector