Новый метод обеззараживания воды

Российские исследователи вначале заинтересовались, почему обычная вода, обработанная против микробов с помощью электрических импульсных разрядов, еще спустя долгое (до 1 года) время сохраняет свою устойчивость к микробам, и в частности, при вторичном их попадании в воду.

Ученые подвергали воду действию электрических разрядов самой разной мощности и частоты следования импульсов. Самый большой обеззараживающий эффект наблюдался, когда обрабатывали воду, зараженную бактериями Escherichia coli, применяя электроды из серебра и меди.

Применяемые в этом случае импульсы были длительностью от 1 до 20 микросекунд, а энергия одного импульса - до 1 джоуля. Выяснилось, что эффект обеззараживания (количество погибших бактерий) напрямую зависит от энергии, вложенной в электрические разряды. Подобное же действие произвело электричество и на многие другие виды микробов, и на микроскопические грибы разных видов.

В процессе опытов были открыты и некоторые очень любопытные закономерности взаимодействия электрических разрядов и воды. По ходу очистки воды в нее "стекают" с электродов свободные ионы, микрочастицы и наночастицы. Микрочастицы выпадают в осадок, а с микробами "сражаются" в основном частицы 5-100 нанометров (представляющие собой оксиды меди, серебра или железа) и ионы. Затем наночастицы поодиночке и в виде кластеров цепляются к клеточным стенкам бактерий.

Бактерии в это же самое время, поглощая ионы металла, смещают химическое равновесие во всей водной системе. Чтобы восстановить равновесие, наночастицы испускают из себя ионы, и таким образом получаются направленные ионные потоки, поражающие бактерии. При этом эффект зависит от степени токсичности для микроорганизмов серебра, меди и железа. (Как правило, больше всего микробов погибает в присутствии серебряных электродов.)

Для обеззараживания воды российские ученые подобрали именно те условия, которые обеспечивают наибольший эффект от действия электрических разрядов на воду.

Необходимость в подобного рода исследованиях имеет большое значение, ибо по мере роста загрязнений атмосферы и воды все большее значение придается чистоте последней.

Широко применяемое сегодня в России хлорирование питьевой воды вызывает, как известно, рост сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Таким образом, проблема обеззараживания воды на длительные сроки имеет важнейшее значение для здоровья, в особенности, для жителей крупных городов.

По материалам Института электрофизики и электроэнергетики РАН, Российского агентства научных новостей "Информнаука" и журнала "Химия и жизнь - XXI век".