Конец светом: установка уничтожит SARS-CoV-2 в проточной воде
Российские инженеры создают установку для очистки воды от различных видов патогенов, включая SARS-CoV-2. Протекающая через нее вода подвергается воздействию высокоинтенсивного импульсного излучения сплошного спектра — от ультрафиолетового до инфракрасного. Такие импульсы разрушают жизненно важные структуры вирусов и бактерий за десятые доли секунды. Модуль можно будет встраивать в систему водоснабжения квартир и частных домов. Новая технология не требует применения дополнительных реагентов и не наносит вреда окружающей среде.
Смертоносная вспышка
Сегодня существует несколько основных технологий обеззараживания воды: хлорирование, озонирование, ультрафиолетовое излучение. Однако у всех них есть недостатки — токсичность применяемых реагентов, подавление не всей патогенной микрофлоры, высокие энергетические затраты.
Инженеры Государственного Рязанского приборного завода (ГРПЗ, в составе «КРЭТ» входит в «Ростех») в сотрудничестве с учеными из МГТУ им. Н.Э. Баумана предложили новый способ — модуль для обеззараживания питьевой воды и сточных вод от патогенной микрофлоры, основанный на плазменно-оптической технологии.
— Прибор базируется на принципе воздействия на жидкость высокоинтенсивным импульсным излучением сплошного спектра, от ультрафиолетового до инфракрасного, — рассказала лидер проекта начальник бюро отдела диверсификации ГРПЗ Мария Мурзова. — Его можно применять в составе стационарных и мобильных установок обработки воды путем встраивания в существующую систему водоснабжения.
В качестве источника излучения используют импульсные ксеноновые лампы. Обработка воды осуществляется короткими (около 100 микросекунд) световыми импульсами очень высокой интенсивности, в десятки тысяч раз превышающей мощность традиционных ртутных бактерицидных ламп. Спектр волн непрерывно перекрывает всю ультрафиолетовую, видимую и ближнюю инфракрасную области, благодаря чему модуль способен «убить» самые разные виды микрофлоры, включая наиболее устойчивые формы споронесущих микроорганизмов, биотоксинов и вирусов, в том числе SARS-CoV-2.
Как пояснил заместитель директора НИИ энергетического машиностроения МГТУ им. Н.Э. Баумана Валерий Багров, воздействие мощным импульсным излучением сплошного спектра вызывает необратимые фотохимические повреждения, которые клетки патогенов устранить уже не могут. Это связано с тем, что при высоких интенсивностях облучения значительно увеличивается вероятность глубоких повреждений ДНК.
SARS-CoV-2 относится к виду РНК-вирусов, а такая структура даже более уязвима, чем ДНК, так как не имеет дублирующей цепочки последовательностей нуклеотидов, по образу и подобию которой происходит починка клетки.
— По имеющимся научным данным, вирус SARS-CoV-2 крайне чувствителен к ультрафиолетовому излучению, — пояснил доцент кафедры «Плазменные энергетические установки» МГТУ им. Н.Э. Баумана Александр Камруков. — Его устойчивость к данному типу излучения сопоставима с сопротивляемостью известных представителей патогенной микрофлоры. Поэтому, без сомнений, предлагаемый модуль, основанный на плазменно-оптической технологии, будет эффективно уничтожать коронавирусы в воде.
Помимо высокой эффективности новая технология не требует дополнительных химических реагентов и безопасна для людей.
Лучше перестраховаться
Множество научных статей свидетельствуют о том, что коронавирус может находиться в воде. Однако обнаружить его там довольно трудно, нужны особые методики. В середине сентября Роспотребнадзор опроверг информацию о том, что следы коронавируса были обнаружены в воде и пище. В сообщении пресс-службы указывается, что было проведено более 15 тыс. исследований воды и пищевых продуктов на наличие в них новой коронавирусной инфекции, однако ни в одном случае вирус обнаружен не был.
Большой коллектив ученых под руководством Александрии Бём из Стэнфордского университета (США) искал SARS-CoV-2 в сточных водах. Согласно полученным результатам, обнаружить вирус было проще на твердых осадочных частицах, чем в растворе.
— Унифицированной методики для обнаружения вирусов пока нет, — рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии МГУ им. М.В. Ломоносова Роман Зиновкин. — В каждой стране она своя, и, конечно, ее особенности отражаются на полученных результатах. Вполне может быть, что при измерениях Роспотребнадзор недостаточно концентрировал образцы сточных вод для анализа. В данном случае отрицательный результат может быть получен вследствие чисто методологической особенности.
Эксперт напомнил, что на данный момент доказанных случаев заражения COVID-19 через воду нет. Но в любом случае новая установка поможет очистить воду от других патогенов, так как жесткий ультрафиолет эффективно убивает практически все вирусы и бактерии.
— Действительно, высокоинтенсивное импульсное излучение сплошного спектра, в особенности в области УФ, позволяет уничтожать все виды вирусов и полностью обеззараживать воду, — подтвердил руководитель проектов в научно-исследовательском институте «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха, разработчик метода обеззараживания воды с помощью графена, Александр Гришканич. — Однако стоит заметить, что ее все равно нужно предварительно очищать от примесей. В противном случае после облучения в ней будут содержаться молекулы радикалов, которые могут оказать воздействие на организм человека.
Разработчики предполагают, что покупателями устройства станут в первую очередь владельцы частных домов и квартир. Ресурса прибора хватает на 1000 кубометров воды. Учитывая, что семья из трех человек в среднем расходует в месяц примерно четыре кубометра, обновлять его можно будет раз в 20 лет. Также на заводе планируют создать линейку модулей для водоподготовки для бассейнов, пищевой и агропромышленности.
