Нитрат при 222 нм делает две противоположные вещи.
С одной стороны, он поглощает УФ и экранирует микроорганизм от прямого света. С другой — его фотолиз способен создавать гидроксильные радикалы •OH, которые сами повреждают клетки и вирусы.
Какая сторона победит, зависит от организма и состава воды. Поэтому нельзя писать, что «нитраты усиливают УФ 222 нм» вообще.
Исследование 2023 года: для кишечной палочки нитрат мешал
В исследовании 2023 года проверяли кишечную палочку E. coli при концентрациях нитрата от 0,5 до 10 мг азота в составе нитрата на литр воды.
Нитрат заметно снижал эффективность инактивации 222-нм излучением. Основной причиной авторы назвали сильное поглощение света нитратом: экранирование оказалось важнее полезного вклада радикалов.
Работа также показала необходимость учитывать образование азотсодержащих побочных продуктов.
Это ломает простую идею «нитрат → радикалы → обеззараживание всегда лучше».
Исследование 2026 года: для вируса MS2 картина оказалась другой
В работе 2026 года исследовали два бактериофага — MS2 и T1UV — и бактерию Pseudomonas aeruginosa при концентрации нитрата от 0 до 8 мг азота в составе нитрата на литр.
Для бактериофага MS2 при 4 мг азота в составе нитрата на литр инактивация на 222 нм усилилась. Эксперименты с ловушкой радикалов показали, что главным дополнительным окислителем был гидроксильный радикал •OH.
У T1UV эффект радикалов был небольшим: вирус и без них оказался очень чувствителен к прямому 222-нм воздействию.
У P. aeruginosa добавление нитрата не дало измеримого усиления.
Почему один и тот же нитрат ведёт себя по-разному
Микроорганизмы отличаются оболочкой, белками, размером и генетическим материалом.
Если прямой УФ уже быстро разрушает критическую мишень, дополнительный радикал почти ничего не меняет. Если организм чувствителен к окислению доступных структур, вклад •OH становится заметнее.
Параллельно нитрат всё время забирает часть 222-нм фотонов на себя.
Итог — соревнование двух эффектов: экранирование против окисления.
Что это означает для реального проекта
Нельзя вводить поправочный коэффициент «+X% эффективности за нитраты».
Для промышленной воды нужно учитывать концентрацию нитрата и нитрита, коэффициент пропускания УФ при 254 нм на рабочей длине волны, целевые микроорганизмы, органику и другие ловушки радикалов, а также возможные побочные продукты.
Почему нет простой поправки «на нитраты»
Нитраты при УФ 222 нм — не «помощник» и не «враг» сами по себе. В опытах с кишечной палочкой E. coli они ухудшали инактивацию из-за экранирования, а для MS2 при определённой концентрации усиливали её благодаря •OH.
Первоисточники:
Reid E. et al., Environmental Science & Technology, 2023. DOI: 10.1021/acs.est.3c00824.
Pousty D. et al., ACS ES&T Water, 2026. DOI: 10.1021/acsestwater.5c01533.
