Бесперебойное снабжение войск достаточным количеством воды, пригодной для питья и приготовления пищи, — одна из важнейших задач гигиенического обеспечения армии во время войны.

Рост потребности войск в воде, трудности обеспечения их водой в маловодных районах, необходимость обработки воды с целью ее очистки, обеззараживания и обезвреживания, а иногда и опреснения уже в конце XVIII века поставили в порядок дня вопрос об организации полевого водоснабжения войск.

Великий русский полководец А. В. Суворов справедливо усматривал в низком качестве воды причину некоторых заболеваний в войсках. Взгляды А. В. Суворова на значение качества воды для питья и приготовления пищи нашли наиболее полное выражение в его приказе от 8 августа 1793 г., в котором были опубликованы составленные штаб-лекарем Е. Т. Белопольским «Правила медицинским чинам». В этих правилах подчеркивалась роль недоброкачественной воды в развитии желудочно-кишечных заболеваний и давались указания о способах ее очистки.

В приказе от 31 марта 1794 г. А. В. Суворов требовал, чтобы для питья в войсках употреблялись квас или же «вода здоровая и несколько приправленная». В этом приказе великого русского полководца подчеркивается необходимость «приправить воду», т. е. улучшить ее вкусовые свойства. Следует учесть, что во времена Суворова чайное довольствие в войсках отсутствовало.

Необходимо также отметить, что мысль о применении угля для обработки воды в полевых условиях была впервые высказана русским ученым. Первая монография на эту тему Т. Ловица «Показание нового средства как воду во время путешествия на море от порчи предохранить и гнилую воду делать опять к питию удобною», опубликована в 1791 г.

В этой монографии автор советовал пропускать «гнилую воду» через древесный уголь, растертый в порошок, смешанный с мелким речным песком и уложенный в «двойную суконку или мешок».

Русские военные врачи эпохи наполеоновских войн уже хорошо знали свойства угля очищать воду и улучшать ее качества. В «Карманной книге военной гигиены» И. Энегольма (1813) описан метод очистки воды с использованием угля: «В стоячей бочке я повесил два остроконечных мешка из войлока или простого холста на 1/4 аршина один под другим, верхний был наполнен песком, а нижний угольным порошком».

В это же время, т. е. 150 лет назад, в русской армии относительно широко применялась фильтрация воды через грунт. С этой целью рекомендовалось отрыть в непосредственной близости от водоема ров и соединить его с рекой или озером посредством дырчатого ящика, наполненного песком.

Я. В. Виллие главный военно-медицинский инспектор русской армии давал в 1828 г. совершенно конкретные, не утратившие своего значения и по настоящее время, указания но очистке воды фильтрацией через грунт. «Если речная вода, — писал он, — при хороших однако ж свойствах, слишком мутна, в таком случае выкапывать близ берега колодцы и тогда, прошед через слой земли, она значительно очищается». (Военно-медицинский журнал, 1828, 139 — 155.)

В «Военно-походной медицине» А. А. Чаруковского, вышедшей в 1836 г. и обобщающей гигиенический опыт Отечественной войны 1812 г., приводится описание различных способов улучшения качества питьевой воды.

А. А. Чаруковский видоизменил способ очистки воды, рекомендованный И. Энегольмом. Он предлагал насыпать на дно деревянного чана слой угольного порошка в смеси с чистым песком толщиной в несколько дюймов и пропускать через фильтрующий материал воду. Автор указывает, что «по оседании угля, употребляется очищенная вода, при сем уголь не только поглощает посторонние вещества в воде, но поправляет ее вкус и запах».

Далее А. А. Чаруковский приводит описание угольного фильтра, рассчитанного на обработку 50 штофов воды в час. (Штоф — старинная русская мера вместимости жидких тел, равная 1,23 л.) Этот фильтр состоит из деревянной бочки диаметром в 25 см и высотой в 1,5 м, снабженной внизу краном. На уровне 10 см от дна бочки укрепляется решетка, покрытая волосяным ситом, поверх которого насыпается фильтрующий материал, состоящий из равных частей угля и «крепкого осадочного камня или накипи». Этим материалом бочка наполняется от решетки доверху с тем, чтобы оставалось незаполненным пространство высотой в 7,5 см.

«Сей цели, — говорит автор, — можно достигнуть, покрывая дно больших кадок на несколько дюймов угольным порошком и речным песком, наполняя их водою и мешая сию смесь несколько раз в день».

А. А. Чаруковский утверждает, что «по отстоянии смеси, через оседание угля и песка на дно кадки, вода бывает чистая, без запаха и вкуса». По этой же причине, говорится далее, «обожженные снутри бочки и кадки весьма хорошо очищают и предохраняют от порчи воду».

Из приведенных справок видно, что «углевание» воды как метод ее очистки и улучшения вкусовых свойств было известно русским военным гигиенистам свыше 150 лет назад.

В работе П. Карачарова «О способах очищения воды», опубликованной в 1853 г., делается попытка теоретически обосновать применение угля для очистки воды. В своем труде автор говорит: «Уголь, поры которого опорожнены, будучи приведен в соприкосновение с газами, поглощает их в различных, смотря по свойствам их, количествах; а потому, чтобы с пользою употребить это средство для очищения воды, надобно, чтобы количество его соответствовало качеству газов, заключающихся в воде и, следовательно, нужно для этого определить предел действия угля как очищающего средства, иначе он будет действовать не как химически очистительное, но как технически процеживающее вещество, подобное песку, сукну и пр.».

Попытки применять химические средства для обеззараживания воды в войсках также делались уже в XVIII веке. В упомянутом выше сочинении Т. Ловица описывается такой метод очистки и обеззараживания воды: «Н/з унции  (Унция — старинная мера веса, равная 29,86 г.) угольного порошка и 24 капли купоросного масла, суть достаточны, целый штоф гнилые воды, без приметной кислоты, совершенно чистою и к питию удобною представить». Автор отмечает далее и консервирующее действие серной кислоты, предохраняющей воду от порчи.

В 1825 г. А. П. Нелюбин, подчеркивая значение серной кислоты для очистки воды, писал: «Серная кислота, прилитая к испорченной воде, мгновенно вытесняет газы в ней содержащиеся, частью же разрушает их совершенно и в то же время соединяется с известью и глиною, с первой составляет нерастворимое тело, упадающее ко дну, а с последнею образует квасцы, кои действуют на экстрактивное вещество и низвергают оное ко дну в виде оранжевых охлопков, через что вода делается прозрачною и годною к употреблению».

Ф. Г. Новицкий предложил обеззараживать воду соляной кислотой с последующей нейтрализацией избытка последней посредством соды. Он установил, что при одновременной обработке воды соляной кислотой и полуторахлористым железом бактерицидное действие кислоты усиливается, но вкусовые свойства воды при этом ухудшаются.

Во время эпидемии холеры 1892 — 1893 гг. обеззараживание воды соляной кислотой было введено в войсках приказом по Военному ведомству № 121 за 1893 г.

В 1897 г. была опубликована статья Ф. Г. Новицкого, применявшего бром по одной из приведенных ниже прописей (табл. 7).

Позже, в 1904 г., Е. А. Шепилевский предложил заменить раствор брома таблетками, состоящими из 14,438 г КВг и 2,205 г КВгО₃, рассчитанными на обеззараживание 100 л воды. При добавлении 30,8 мл соляной кислоты (1 : 2) на 100 л воды из таблеток в течение 15 минут полностью освобождается бром по формуле:

5КВг + КВгО₃+ 6HCI = ЗВг₂ + 6КСI + ЗН₂0

Избыток брома нейтрализуется таблетками, в состав которых входят: 1,11 г Na₂SO₃ и 0,47 г Na₂CO₃. Эти таблетки, рассчитанные на 10 л воды, связывают 0,7 г брома. Для надежного обеззараживания воды Е. А. Шепилевский считал необходимым вводить 70 мг брома на 1 л воды. Предложенные им таблетки упростили дозировку реагентов и придавали химическим веществам портативную форму. Метод бромирования воды с использованием таблеток получил первую, хотя и не полную апробацию в русско-японской войне 1904 — 1905 гг.

В 1904 г. Главное военно-медицинское управление, но предложению Е. А. Шепилевского, заказало для действующей на Дальнем Востоке армии таблетки для обеззараживания воды бромом.

Предложение Е. А. Шепилевского о таблетировании реактивов, предназначенных для обеззараживания воды виоле, было широко использовано в последующих исследованиях и предложениях как в России, так и в зарубежных странах. Больше того, общепринятый в настоящее время метод обеззараживания индивидуальных запасов воды посредством таблеток был принципиально обоснован и практически разработан именно в нашей стране.

Многочисленные лабораторные исследования и опытное бромирование воды в поле показали, однако, что бром в качестве средства обеззараживания воды имеет и ряд крупных недостатков, а именно:

1) недостаточное бактерицидное действие брома и необходимость вследствие этого пользоваться относительно большими дозами (60—80 мг/л);

2) сложность применения его даже если он в таблетках;

3) необходимость нейтрализации избытка брома специальными реактивами.

К началу русско-японской войны русская армия не располагала проверенными и надежными средствами обработки воды. Результаты этого не замедлили сказаться, ибо употребление недоброкачественной воды в сыром виде было главной причиной заболеваний дизентерией, брюшным тифом и острым желудочно-кишечным катарром.

Подводя итоги мероприятий в области очистки и обеззараживания воды в русско-японскую войну, автор санитарно-статистического отчета пишет: «Обеззараживание воды как химическим, так и механическим путем при помощи реактивов и фильтров оказалось на практике не достигающим цели; единственным и вполне надежным средством, к тому же удобно выполнимым в армии, явилось кипячение воды, которое и практиковалось в широких размерах» (Война с Японией 1904 — 1905 гг. — Санитарно-статистический очерк.)

Существенную роль в борьбе с инфекционными желудочно-кишечными заболеваниями в войсках во время русско-японской войны сыграло введение чайного довольствия. Правда, «установленной нормы казенного отпуска сахару (3 золотника (золотник — старая русская мера веса, равная 4,3 г.)) было недостаточно и части принуждены были докупать сахар на хозяйственные суммы, доводя ежедневную дачу до 9 золотников», — говорится в официальном отчете. Чай вошел в быт армии; приказ о строжайшем запрещении пить сырую воду спас нашу армию от самого страшного бича — тифа, и впервые с существования мира потери от болезней оказались у нас меньше потерь от ранений. «Чай спасал», — так характеризовал значение чайного довольствия участник русско-японской войны А. А. Игнатьев в своей книге «Пятьдесят лет в строю».

Русско-японская война показала, однако, что кипячение воды как средство ее обеззараживания имеет и много недостатков, к которым прежде всего надо отнести необходимость иметь в войсках значительное количество походных кипятильников, резервуаров для хранения и тары для доставки кипяченой воды.

При отсутствии на месте топлива возникает сложная для военного времени задача доставки в войска значительного количества дров, их хранения и перевозки. Наконец, кипячение воды в боевой обстановке не всегда осуществимо.

Поэтому в России, так же как и в других странах мира, начиная с конца XIX века, были развернуты широкие исследования по изысканию химических средств обеззараживания воды в полевых условиях.

Вследствие определившихся после русско-японской войны крупных недостатков брома как средства обеззараживания воды в полевых условиях были предприняты поиски новых препаратов. Внимание исследователей остановилось на ближайшем по таблице Менделеева соседе брома — на иоде. Йодные таблетки получили распространение главным образом во французской армии, а отчасти в английских и американских войсках. Главным неудобством применения иода в полевых условиях надо считать сложность обработки воды по этому методу. В комплект обычно входят три таблетки, окрашенные в различные цвета:

1) из йодистого калия и йодноватокислого натрия — синего цвета,

2) из виннокаменной кислоты — розового цвета

3) из серноватистокислого натрия — белого цвета. Сначала растворяют в воде синюю и розовую таблетки, а через 10 минут добавляют белую.

Более простой способ применения йода сводится к добавлению на стакан воды 6—8 капель 5% или 4 капель 10% йодной настойки. По литературным данным, 2 капли 7% раствора йода в спирту в течение 15 минут обеззараживают 1 л воды. По данным Н. И. Рубеля, 5% водный раствор йода оказался более бактерицидным, нежели спиртовая йодная настойка. По наблюдениям М. Г. Маркаряна, одной капли 10% настойки йода в спирту достаточно для обеззараживания в течение 15 минут 0,5 л воды.

В русской армии метод обеззараживания воды йодом применения не нашел, однако обширная литература но обеззараживанию воды йодом дает основание считать этот метод обработки воды весьма перспективным. Вполне благоприятные результаты обеззараживания воды йодной настойкой делают этот способ обработки воды в полевых условиях весьма ценным. При отсутствии иных способов обеззараживания воды следует иметь в виду возможность использования йодной настойки, которая в военное время всегда имеется под рукой.

В 1915 г. Д. Каменский предложил для обеззараживания воды хлориновые таблетки, содержащие по 1,2 мг активного хлора. Таблетки состояли из 1 части хлорной извести и 4 частей хлористого натрия. Эти таблетки сохраняли активный хлор только в течение 2 месяцев; их главный недостаток — относительно малая стойкость при хранении.

X. Д. Архипианц, проверявший действие хлориновых таблеток, пришел к выводу, что на 1 л воды требуется не менее двух таблеток с экспозицией не менее часа. По данным этого же автора, наименее резистентными в отношении действия хлориновых таблеток оказались холерные вибрионы, затем брюшнотифозная палочка и, наконец, дизентерийная. По мнению X. Д. Архипианца, в «армии хлорные таблетки не найдут широкого применения».

Заманчивые перспективы решения задачи обеззараживания воды с помощью хлориновых таблеток вызвали ряд попыток со стороны советских исследователей усовершенствовать эти таблетки. Однако эти попытки не увенчались успехом, о чем свидетельствуют выводы из работ В. А. Углова и его сотрудников: «хлориновые таблетки медленно растворяются, быстро теряют активный хлор и поэтому не обеспечивают надежного бактерицидного действия».

По данным Р. Д. Габовича хлориновые таблетки теряют при хранении в течение 6 месяцев от 36,8 до 60% активного хлора. Повышение температуры воздуха и увеличение его влажности усиливают потери активного хлора. По наблюдениям В. А. Углова и его сотрудников, в таблетках через 2 года хранения были обнаружены только следы активного хлора (от 0,14 до 0,17 мг).

Несмотря на существенные недостатки хлориновых таблеток, их появление было крупным шагом вперед на путях решения проблемы обеззараживания индивидуальных запасов воды. Широкое распространение метода хлорирования воды в русской армии началось именно с появления хлориновых таблеток. Опубликованная в Военно-медицинском журнале (ВМЖ) за 1915 г. статья Д. Каменского «Хлорные таблетки для обеззараживания воды во флягах воинских чинов» вызвала многочисленные исследования, направленные на изыскание надежных и простых средств обеззараживания малых объемов воды.

В годы, предшествующие первой мировой войне, разработка химических средств обеззараживания воды интенсивно велась в разных странах. В России внимание исследователей привлекали минеральные кислоты: соляная, смесь соляной и азотной, бром и его производные; во Франции перманганат калия и кальция; в Англии — бисульфат натрия и другие средства.

Однако все эти средства оказались малопригодными для полевых условий либо вследствие недостаточности бактерицидного действия (минеральные и органические кислоты), либо в силу сложности применения (бром), либо из-за высокой стоимости реактивов (йод и его производные).

Кроме того, в начале XX века были установлены преимущества хлора как эффективного, простого и дешевого средства для обеззараживания воды в стационарных и полевых условиях. В обширной литературе, посвященной вопросам хлорирования воды, видное место занимают работы отечественных авторов. Приоритет наших ученых в разработке вопросов, связанных с применением хлора для обеззараживания воды, не подлежит сомнению.

Еще в 1853 г. вышла книга П. Карачарова «О способах очищения воды». В этой книге хлорная известь характеризуется как лучшее средство для очистки (термин «обеззараживание» тогда не был известен) питьевой воды «Для очищения 30 ведер совершенно гнилой воды, — пишет П. Карачаров,— достаточно одной или двух унций хлориновой извести. Для этого известь предварительно растворяется в небольшом количестве воды и исподволь прибавляется к очищаемой воде, пока не исчезнет ее запах. Что касается до запаха самого хлора в воде, то он весьма скоро пропадает,, ежели только выставить ее на открытый или свежий воздух».

В 1912 г. была опубликована работа А. И. Антоновского об обеззараживании питьевой воды минимальными количествами хлорной извести. В 1914 г. В. В. Соловьев напечатал во Врачебной газете статью на ту же тему.

В 1914 г. сотрудники главной станции петроградских городских водопроводов И. А. Залесский и II. А. Эльманович опубликовали работу о значении определений хлорпоглощаемости воды при оценке ее качества. Г. В. Хлопин в работе «Важнейшие способы улучшения водоснабжения» (Петроград, 1915) широко осветил вопросы хлорирования воды. В 1916 г. была напечатана статья на ту же тему Н. В. Красовской.

Несмотря на многочисленные исследования в области обеззараживания воды хлором, проведенные перед первой мировой войной и опубликованные во время войны, хлорирование воды мало использовалось в полевой практике. Первые систематические и научно обоснованные указания по этому поводу были опубликованы сотрудниками показательной станции по очистке воды И. В. Новопашенным, А. Ф. Войткевичем и др.

Эта станция, созданная Союзом городов и перешедшая позднее в ведение Наркомздрава РСФСР, сыграла выдающуюся роль в развитии техники хлорирования воды как в стационарных, так и в полевых условиях.

Брошюра «Как улучшить питьевую воду» за короткое время выдержала четыре издания. В этом пособии для врачей, санитарных техников и инструкторов были приведены конкретные данные об осветлении и обеззараживании воды хлором. Особую ценность для военных врачей представляли инструктивные указания по технике хлорирования питьевой воды малыми и избыточными дозами хлорной извести. В пособии описана работа установок но хлорированию воды производительностью от 300 до 200000 ведер воды в сутки. Большой практический интерес для военных врачей имеет описание установки для хлорирования воды с автоматической подачей раствора хлорной извести производительностью до 100 ведер обеззараженной воды в час. Такая установка, смонтированная у колодца, по существу была прообразом современного водного пункта.

Широкое распространение хлорирования воды в практике полевого ее обеззараживания объясняется высокой бактерицидностью относительно малых доз хлора, дешевизной хлорной извести, являющейся основным реагентом, простотой и доступностью методики хлорирования воды даже в полевых условиях и возможностью осуществления химического контроля за полнотой обеззараживания воды.

Главным недостатком хлорирования является невозможность освободить воду от спороносных форм микроорганизмов, по крайней мере при тех концентрациях хлора, которые обычно применяются для обеззараживания воды. Споры сибирской язвы погибают при концентрации хлора 1 : 16, а для обеззараживания воды применяются концентрации порядка 1 : 1 000 000 — 1 : 100 000.

К отрицательным свойствам хлорирования воды следует отнести также ухудшение вкуса воды после хлорирования и наличие в ней запаха хлора. Степень ухудшения вкусовых качеств воды колеблется в значительных пределах, в зависимости от дозы активного хлора, качества хлорсодержащего препарата (главным образом хлорной извести), времени контакта хлора с водой и качества последней. В частности, содержание в хлорируемой воде даже ничтожных количеств фенола ведет к образованию хлорфенолов, придающих воде неприятный «аптечный» запах в концентрации свыше 0,001—0,002 мг/л.

Важным этапом в развитии метода хлорирования воды в поле было установление прямой зависимости эффективности хлорирования воды от степени ее прозрачности. Отсюда возникла мысль о целесообразности хлорирования воды после предварительного осветления ее посредством добавления к ней железного купороса, сернокислого глинозема и других коагулянтов.

Был также установлен и другой важный факт — влияние содержащихся в воде органических веществ на эффективность ее хлорирования. Было доказано, что на окисление органических веществ в воде активного хлора расходовалось во много раз больше, чем на уничтожение бактерий.

Это обстоятельство вынуждало к поискам таких средств контроля за хлорированием воды, которые давали бы возможность военному врачу определять, какую именно дозу активного хлора следует взять, чтобы обезопасить для употребления любую воду.

В результате многочисленных исследований в начале первой мировой войны был разработан йод-крахмальный метод определения потребной дозы активного хлора, необходимой для обеззараживания воды.

Для проведения этой пробы в полевой обстановке были созданы различные портативные наборы. Первый набор для определения доз хлора и коагулянта был предложен И. Ф. Александровым уже после первой мировой войны. Он был принят на снабжение Красной Армии в несколько измененном виде и оставался в ней до начала Великой Отечественной войны. Опыт войны показал, однако, что набор слитком громоздок, а процесс определения потребной дозы активного хлора сложен. Все ингредиенты, предназначенные для определения дозы коагулянта, оказались излишними по той простой причине, что коагуляция воды производилась на фронте крайне редко.

Поэтому в войсках широко были распространены более компактные наборы, предназначенные для решения только двух задач:

1) установления потребной дозы активного хлора  

2) определения остаточного хлора в воде после ее обеззараживания.

Многочисленные экспериментальные работы советских исследователей показали, что правильно организованное хлорирование воды является надежным средством профилактики в отношении не только холеры, дизентерии, брюшного тифа и паратифов, но и ряда других инфекций. Опыт войны показал также, что хлорирование воды большими дозами хлора с последующим ее дехлорированием является эффективным средством борьбы с туляремией, передающейся и через воду. Работами И. И. Рогозина, И. Львовского и др. доказано бактерицидное действие хлора на бруцелл, а В. И. Терских и И. И. Тищенко — на лептоспир. В последние годы установлены интересные факты о влиянии хлора на возбудителя эпидемического гепатита (болезнь Боткина) и вирус полиомиэлита.

Хлорирование воды в годы Великой Отечественной войны получило широкое распространение в войсках действующей армии, а также в тыловых гарнизонах. Опыт Великой Отечественной войны позволяет утверждать, что хлорирование воды можно считать главным средством ее обеззараживания при организации коллективного водопользования. В связи с недостатком в войсках тары широко практиковалось и хлорирование воды непосредственно в колодцах. Практическая целесообразность этой меры была подтверждена многочисленными исследованиями, произведенными на фронте военными врачами.

Опыт войны показал вместе с тем, что осветление воды коагуляцией с последующим отстаиванием или фильтрацией не нашло широкого применения на войне главным образом потому, что водоснабжение войск в основном базировалось на колодцах с относительно прозрачной водой; кроме того, по-видимому, имели значение длительность процесса осветления воды, а также затруднения с получением сернокислого глинозема.

Коагуляция воды производилась по преимуществу на водных пунктах, которые разворачивались у открытых водоемов с мутной, окрашенной, богатой взвешенными веществами водой. Заслуживает быть отмеченной удачная попытка замены сернокислого глинозема нефелиновым коагулянтом, применявшимся из расчета 200 — 400 мг/л (Т. И. Голубев).

Практика войны внесла существенные поправки и в организацию водоснабжения полевых войск.

В ходе Великой Отечественной войны, естественно, изменились и обязанности санитарной службы. Война показала, что представителям санитарной службы невозможно было ограничить свои обязанности по водоснабжению войск только контрольными функциями, т. е. оценкой качества воды, лабораторным контролем за полнотой обеззараживания, санитарным надзором за работой очистных установок, медицинскими осмотрами персонала, обслуживающего водные пункты и т. п. В частях войск, ведущих боевые операции, медицинские работники нередко вынуждены были вести всю работу по очистке и обеззараживанию воды своими силами и средствами. Это и естественно, так как на войне нельзя во всех случаях рассчитывать на обеспечение войск водой силами и средствами специальных инженерных частей и подразделений. В ходе войны командование каждой войсковой части должно было само заботиться об удовлетворении потребностей личного состава части в воде.