РАЗРАБОТАН ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЙ БАКТЕРИЦИДНЫЙ НАНОКОМПОЗИТНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ
Воды мы пьем много и не всегда хорошего качества. Особое опасение вызывает микробиологическое загрязнение воды, которое, как видно на представленной карте, является официально признанной проблемой не только в России. К сожалению, централизованная дезинфекция воды на водоочистительных станциях не гарантирует качество и безопасность для здоровья той воды, которую мы набираем из водопроводного крана на нашей кухне или в ванной. При подаче воды в наши дома по системам водоснабжения происходит повторное загрязнение различными микроорганизмами, в числе которых могут быть и опасные для здоровья бактерии. Причинами этого повторного загрязнения могут являться ветхость и негерметичность водопровода, в результате чего неочищенные грунтовые воды могут проникать и смешиваться с водопроводной водой.
Вице-премьер правительства РФ Александр Жуков, выступая на прошедшем в конце ноября 2009 в Москве форуме «Чистая вода», подчеркнул: «У нас две трети населения России имеет доступ к чистой воде, 11 миллионов россиян используют непригодную для питья воду. Так продолжаться не может...»
Решением этой проблемы может стать дезинфекционная обработка воды непосредственно перед ее использованием. Мы уже пользуемся фильтрами-кувшинами для улучшения качества воды. После прохождения воды через очищающий картридж из нее удаляются нежелательные вредные примеси (ионы железа, кальция, избыточный хлор и некоторые другие). Этот же картридж может выполнять и дополнительную дезинфекцию воды непосредственно перед ее использованием. По понятным причинам никакие хлорирующие реагенты при этом не могут быть использованы. Для этой цели наиболее подходящим является коллоидное серебро или наносеребро (наночастицы серебра). Однако при использовании коллоидного серебра или наносеребра надо учитывать ряд важных факторов.
В последние годы на прилавках магазинов появляется все больше товаров, содержащих наносеребро (более 150 наименований), начиная от кремов для кожи и зубной пасты и кончая носками с дезодорирующим эффектом. В то же время такие товары вызывают все большее беспокойство общественности в связи с их потенциальной опасностью для здоровья человека.
В разделе «Здоровье» газеты « Лос Анжелес Тайм» , 4 августа 2008г появилась заметка, посвященная серьезным сомнениям в безопасности для здоровья человека товаров, содержащих наносеребро.
BBC News, 12 ноября 2008: Группа специалистов из Центра Вудро Вильсона (Woodrow Wilson Center) протестировала около 600 товаров, в состав которых входят наноматериалы. Исследование было проведено по инициативе ряда организаций, обеспокоенных возможным негативным влиянием новых материалов на здоровье человека. Комиссия объявила, что основными «подозреваемыми» среди подобных товаров являются те, которые содержат в своем составе углеродные нанотрубки и наносеребро.
Основные опасения, связанные с созданием различных наноматериалов и их бесконтрольной коммерциализацией, обусловлены следующими факторами:
- более высокой токсичностью многих наноматериалов по сравнению с их макроаналогами. Например, по имеющимся в научной литературе данным наносеребро более чем в 50 раз токсичнее обычного;
- отсутствием аналитических методов обнаружения наноматериалов в продуктах и окружающей среде;
- отсутствием законодательства, регулирующего предельно допустимые концентрации различных наноматериалов в товарах, а также в водной и воздушной средах.
В этой связи, создание экологически безопасных нанокомпозитных материалов является одной из наиболее актуальных и важных задач.
Группа ученых из Автономного Университета Барселоны, под руководством профессора Дмитрия Муравьева, разработала и запатентовала простой и эффективный метод поверхностной модификации коммерческих ионообменных смол (материалов, используемых в картриджах фильтров-кувшинов для очистки воды) магнитными наночастицами серебра (Dmitri N. Muraviev, Amanda Alonso, Maria Muñoz and Jordi Mas, Nanocomposite with bactericide activity, Spanish patent, P20090064, 03, 03., 2009). После модификации эти нанокомпозитные материалы по- прежнему способны удалять из воды все нежелательные примеси.В то же время они преобретают высокую бактерицидную активность по отношению к наиболее опасным для человека типам бактерий, включенным Американским Обществом Инфекционных Болезней в список самых опасных инфекций, с которыми врачи постоянно сталкиваются в своей практике. Их возбудителями являются Salmonella, E.coli (escherichia coli), Klebsiella, Enterobacter spp, Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa. Материал характеризуется двумя уровнями экологической безопасности, предотвращающими попадание наночастиц в очищенную воду: 1) наночастицы иммобилизованы в приповерхностной зоне полимерной матрицы (это ясно видно на микрофотографии справа), что с одной стороны облегчает их контакт с бактериями, а с другой стороны снижает практически до нуля вероятность их появления в очищенной воде. 2) даже если наночастицы выделяются из полимера и попадают в воду, благодаря своим магнитным свойствам, они могут быть полностью удалены из нее при помощи простой магнитной ловушки. Для этого на дно картриджа фильтра-кувшина устанавливается покрытый пластиком постоянный магнит, подобный магниту для крепления записок на наших холодильниках). Изобретением заинтересовались компании производители ионообменных смол, в том числе Lanxess (Германия), 5 лет тому назад отделившаяся от компании Bayer. В настоящее время материал проходит дополнительные испытания в компании Safewater (Дания).
PhD, профессор Дмитрий Муравьёв
|