Корзина
1 отзыв
ВОДООЧИСТКА, ВОДОПОДГОТОВКА, ВОДОСНАБЖЕНИЕ НА ОСНОВЕ НЕРАВНОВЕСНЫХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД

ВОДООЧИСТКА, ВОДОПОДГОТОВКА, ВОДОСНАБЖЕНИЕ НА ОСНОВЕ НЕРАВНОВЕСНЫХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД

Наиболее перспективной областью AM-RNT является получение и применение бесконтактно активированных водных растворов [3]. В частности, нами было рассмотрено применение бесконтактно активированных экстрактов личинок восковой моли в клинике больных тубе

ВОДООЧИСТКА, ВОДОПОДГОТОВКА, ВОДОСНАБЖЕНИЕ НА ОСНОВЕ НЕРАВНОВЕСНЫХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД

PostDateIcon16.01.2012 14:25 |

Широносов В.Г., Широносов O.В., Минаков В.В.

УНЦ “Резонансные технологии” УдГУ, svg@uni.udm.ru, г. Ижевск

Аверкиев М.С., Казанцева С.Р., Пигалев С. А., Мальков С.А.

СКБ “Резонанс” УдГУ, h2o@udsu.ru, г. Ижевск

Дедюхина О.Н., Яговкина О.В.

Ботанический сад, УдГУ, olga_dedyukhina@mail.ru, г. Ижевск

Широносова Г.И.

ЗАО НИЦ “Икар”, ikar@udm.ru, г. Ижевск

Егоркина С.Б.,

ИГМА, svetlanaegorkina@yandex.ru, г. Ижевск

Рассматривается применение активированных конденсированных сред (AM-RNT) в различных областях водоочистки, водоподготовки и водоснабжения для решения некоторых проблем: обеспечения населения биологически активной, чистой питьевой водой, дезинфицирующими, стерилизующими и моющими растворами первой и высшей категориями качества; очистки водоемов от сине-зелёных водорослей; стерилизации растительных эксплантов при микроклональном размножении растений; активации водных растворов экстрактов личинок восковой моли.

 

 

 

AM-RNT – конденсированные среды (вещества, жидкости), находящиеся или переведенные посредством резонансных нелинейных технологий (RNT) в термодинамически неравновесное состояние [1]. Перевод жидкостей в термодинамически неравновесное состояние с диссипативными резонансными микрокластерными структурами, с повышенной энергией и сверхкогерентным электромагнитным излучением, может быть осуществлен на основе, физических воздействий (полей, токов...), веществ, химических и биохимических реакций [2].

Одним из наиболее перспективных направлений применения AM-RNT – является обеспечение населения биологически активной, чистой питьевой водой, дезинфицирующими, стерилизующими и моющими растворами первой и высшей категориями качества с минимальными затратами и на основе практически безотходных технологий.

В настоящее время, из-за сложившейся ситуации с водой, перед нами два экономически обоснованные выхода: бутилировать питьевую воду и дезинфицирующие, стерилизующие и моющие растворы; доводить воду до потребителя техническую, а далее готовить из нее питьевую воду и дезинфицирующие, стерилизующие и моющие растворы высшей категории качества. В квартире должно быть два крана - с технической водой и с питьевой" (Грызлов Б.В. - председатель Государственной Думы, председатель Высшего совета партии "Единая Россия"http://aquaexpert.ru/news/2008/05/20/edinoros).

Технология AM-RNT позволит обеспечить население питьевой водой высшего качества и решить проблемы водоснабжения, водоотведения, водоочистки с минимальными на сегодняшний день затратами [3]. В г. Ижевске (УдГУ)  уже введены в действие первые ступени пилотного универсального гибридного модуля - УГМ (сплав российских технологий, зарубежного и российского опыта), не имеющего аналогов на рынке [3]:

Рис.1.

Модуль состоит из отдельных составляющих – кубиков (запатентованных и существующих на рынке). Это и системы фильтрации на основе механической, ультра-, ЭДА. и обратно-осмотической; системы минерализации и технологии AMR-NT, которые помогут получить не только дезинфицирующие растворы, но и обеззаразить всю техническую воду в доме, продлить срок службы систем водоснабжения и получить питьевую воду первой и высшей категории. В зависимости от необходимой производительности, модули могут устанавливаться в тех. помещениях домов, предприятий с разверткой системы водоснабжения до отдельного потребителя.

В итоге потребитель, имея водопроводную воду не лучшего качества на входе в свой дом, на выходе получит: обеззараженную техническую воду; дезинфицирующие растворы AM-RNT; дистиллированную воду; питьевую воду первой и высшей категории качества, приближенную к горной талой воде и к параметрам жидкой среды организма с антиоксидантными свойствами (с отрицательным ОВП и заданным составом) (Рис.2).

Рис. 2.

По сравнению с другими технологиями водоподготовки – технологии AM-RNT имеют ряд существенных преимуществ по КПД, эффективности, себестоимости, безопасности и хранению. На основе этих технологий создано обеззараживающее средство, удаляющее отложения и препятствующее их повторному образованию [1, 3]. В частности, растворы AM-RNT по бактерицидной активности превосходят гипохлорит натрия более чем в 300 раз; для очистки и обеззараживания воды, водопроводных труб - добавка AM-RNT в воду составляет 1:250000 (для диаметра труб ~1…2 м, протяженностью 40-200 км); 1:20000 (больницы, школы, фермы, промышленные предприятия); 1:1000…1 (водоемы). Применение RNTпрактически не изменяет химический состав воды, не привносит ничего, кроме энергии, которая создает излучающие поля, разрушающие механизмы клеточных и неорганических связей. Физика и принципы явления, технологий, устройств, опубликованы, защищены и изложены в патентах RU 2316374, RU 2299859, RU 0074909.

Один из примеров апробации технологии AM-RNT – это очистка водоемов от сине-зелёных водорослей. C сине-зелёными водорослями (СЗВ) ведется борьба различными методами (механическими, химическими и биологическими) путём ограничения факторов их роста (наличие питательных веществ (азот и фосфор), тёплая вода ( > 20° С) и отсутствие турбулентности (смешивания воды при течении)). Именно эти условия возникают повсюду летом.

“Цветение” воды, вызванное сине-зелеными водорослями, считается стихийным бедствием, так как вода становится почти ни к чему не пригодной. При этом значительно увеличиваются вторичное загрязнение и заиление водоема, так как биомасса водорослей в “цветущем” водоеме достигает значительных величин (средняя биомасса до 200 г/м3, максимальная до 450-500 г/м3), а среди сине-зеленых очень мало таких видов, которые употреблялись бы другими организмами в пищу.

Эффективным методом очистки от СЗВ может стать один из препаратов AM-RNT - АНК-ВК (анолит нейтральный катодно-обработанный высшего качества). АНК-ВК разрушает механизмы клеточных и неорганических связей. Летом 2011 года мы отобрали равные пробы воды с Ижевского пруда по 10 мл в пробирки. Далее добавляли к ним АНК-ВК в различных разведениях (в соотношениях 1:1; 1:10; 1:100).

После внесения АНК-ВК произошло обесцвечивание водорослей. Предполагается использование АНК-ВК для очистки водоемов от сине-зелёных водорослей совместно с аэрацией (аэрозольной дезинфекцией) [4] и с УЗ-излучением на резонансных частотах [5] для повышения КПД и эффективности методов.

 

контроль                         1:1                             1:10                          1:100

Рис. 3.

Применение АНК-ВК может быть рекомендовано для очистки воды и донных иловых отложений, восстановления биологического баланса и самоочищения интенсивно загрязненных (деградирующих, эвтрофных) и испытывающих техногенную и антропогенную нагрузку прудовых и озерных водоемов - преемников стоков с высоким уровнем донных осадков, высокой мутностью воды, образованием неприятных запахов, газов, засилием сине-зеленых водорослей, тины, ряски, периодическими заморами, ослабленным самоочищением, биологическим загрязнением.

Ориентировочная стоимость 1 л АНК-ВК ~ 30 руб. Теоретически для очистки водоема площадью 1500 кв.м., глубиной 1.5-2 метра (V~3000 куб. м.) может потребоваться ~ 1-3 куб. м АНК-ВК.

АНК-ВК при разведении безвреден и безопасен для человека, животных, рыб, растений, зоопланктона, является полностью разложимым веществом, безвредным для окружающей среды: не токсичен, не является загрязнителем воды, почвы, воздуха, соответствует требованиям СанПиН 2.1.5.980-00 “Охрана поверхностных вод”. Применение АНК-ВК также не оказывает отрицательного влияния на кормовую базу и размножения зоопланктона, рыб и водоплавающих птиц.

Другим примером использования растворов AM-RNT является его применение для стерилизации растительных эксплантов при микроклональном размножении растений.

Клеточные технологии, основанные на культивировании in vitro органов, тканей, облегчают и ускоряют традиционный процесс размножения растений. В настоящее время в мире созданы и существуют научно-производственные центры, объединения по выращиванию и быстрому массовому размножению посадочного материала особо ценных видов, сортов хозяйственно ценных растений, а также создаются коллекции мирового генофонда различных видов растений. Несмотря на успешное применение методов биотехнологии в различных прикладных исследованиях имеются возможности в упрощении всей технологии клонального микроразмножения растений, особенно при использовании в работе биологически активных конденсированных и аэрозольных сред.

Основным моментом успешного культивирования изолированных тканей является стерильность всех составляющих этого процесса: растительных эксплантов, питательной среды, инструмента, материалов [6-8]. Стерилизация растительных объектов заключается в уничтожении любой инфекции на поверхности без повреждения внутренних тканей. Правильный подбор стерилизующего агента и времени его действия заключается в том, чтобы он убивал инфекцию и не затрагивал ткань. В настоящее время для обеззараживания растительных объектов используют препараты на основе брома, диацида, сулемы, которые являются токсичными для растительной ткани, создают остаточный фон токсичности, опасный для человека и животных. Данные реагенты при правильном выборе концентрации и экспозиции дают удовлетворительные результаты, несмотря на их токсичность для растительных тканей. После стерилизации ртуть в содержащих препаратах необходима тщательная промывка в 3-4 порциях стерильной дистиллированной воды. Кроме того, отработанные растворы требуют соответствующей утилизации.

Устранение указанных недостатков осуществляется путем замены традиционных химических биоцидных средств на экологически чистый электрохимически активированный раствор универсального назначения Анолит Нейтральный Катодно-обработанный Высшего качества – АНК-ВК (международное название AM-RNT).

АНК-ВК обладает универсальным спектром действия, т.е. оказывает повреждающее влияние на все крупные систематические группы микробов (бактерии, грибы, вирусы и простейшие). Основным преимуществом данного раствора перед традиционно используемыми химическими средствами является их полная биологическая совместимость и безвредность. Кроме того, они не содержат чужеродных организму человека и животных химических элементов и соединений, что позволяет не проводить ополаскивание эксплантов на этапе стерилизации после обработки АНК-ВК.

В наших экспериментах в качестве первичных эксплантов для получения стерильных растений были использованы стеблевые черенки хризантем длиной 1,6–2,3 см с одним междоузлием.

В качестве контроля для получения стерильной культуры экспланты подвергали ступенчатой стерилизации (последовательная обработка черенков стерилизующими агентами) в условиях ламинарного бокса (вариант № 4). В качестве стерилизующих растворов в контрольном варианте использовали: 3 % Н2О2, 70 % С2Н5ОН, 0,01% AgNO3(табл.). Стерилизацию проводили путем погружения черенков в перечисленные выше растворы с последующим трехкратным промыванием в стерильной дистиллированной воде. В опытных вариантах с использованием анолита (в концентрациях 0,2 мг/л; 0,4 мг/л) экспланты выдерживались в течение 5 мин, 15 мин и 25 мин. После обработки анолитом ополаскивание эксплантов не проводилось.

Таблица 1.

Влияние стерилизующих растворов на жизнеспособность эксплантов хризантем в культуре in vitro

Тип стерилизации

Число эксплантов, %

Стерилизующий агент и концентрация

Экспозиция, мин

Инфицированных

Жизнеспособных

Нежизнеспособных

1

Анолит 0,2 мг/л

5

20,0

70,0

10,0

15

20,0

60,0

20,0

20

8,3

45

46,7

2

Анолит 0,4 мг/л

5

10,0

60,0

30,0

15

40,0

60,0

0

20

10,0

10,0

80,0

4 (к)

Н2О- 3%

С2Н5ОН -70%

AgNO-0,01%

5

0,6

10

55,6

44,4

 

0

 

После стерилизации в условиях ламинар-бокса проводили высадку черенков на агаризованную (0,35 %), безгормональную питательную среду, приготовленную по прописи T. Murashige and F. Scoog . Культуру содержали при температуре воздуха 25±2°С, на свету белых люминесцентных ламп при 16-часовом фотопериоде [6-8].

Подсчет стерильных эксплантов проводили на 7 день. Для оценки успешности стерилизации эксплантов нами использовались следующие показатели: число инфицированных, нежизнеспособных и жизнеспособных эксплантов (черенков) после стерилизации (табл.).

Анализируя полученные данные, следует отметить следующее: активированный водный раствор типа анолит (АНК-ВК) при стерилизации растительных эксплантов (стеблевых черенков) дает наилучшие результаты при минимальной экспозиции. Так при кратковременном инкубировании (5 мин.) растительных эксплантов обеспечивается низкий уровень инфицированности (10%–20%), который в 2,5–5,0 раз меньше по сравнению с контролем. Тогда как при увеличении времени обработки черенков до 20 мин активированным водным раствором (АНК-ВК) отмечается увеличение доли нежизнеспособных эксплантов. Так при обработке черенков хризантем анолитом в концентрации 0,2 мг/л в течение 5 мин отмечалось 10 % нежизнеспособных эксплантов, тогда как при увеличении времени экспозиции до 20 мин привело уже к гибели 46,7% эксплантов.

Исходя из полученных результатов отмечено, что анолит обладает высокими бактерицидными свойствами и эффективно уничтожает фитопатогенную микрофлору. В дальнейшем при установленных оптимальных параметрах обработки для каждого типа растительного экспланта, возможно использование электрохимически активированного водного раствора АНК-ВК в качестве стерилизующего агента, который в дальнейшем заменит дорогостоящие и небезопасные для окружающей среды и человека химические препараты, используемые в настоящее время при микроклональном размножении растений.

Наиболее перспективной областью AM-RNT является получение и применение бесконтактно активированных водных растворов [3]. В частности, нами было рассмотрено применение бесконтактно активированных экстрактов личинок восковой моли в клинике больных туберкулёзом.

Туберкулёз является грозной причиной заболеваемости и смертности во всём мире. Ежегодно около 1 млрд. людей инфицируется, 8-10 млн. заболевает им, и до 3-4 млн. человек погибает от данной инфекции. В 1993 году ВОЗ объявила туберкулёз глобальной всемирной опасностью.

Современная терапия туберкулеза изобилует множеством химических препаратов, которые в свою очередь являются дорогостоящими, требуют  длительного комплексного применения, обладают выраженным токсическим эффектом, вызывая целый ряд нарушений в организме человека и увеличивая тем самым срок лечения как основного заболевания, так и сопутствующих осложнений. При этом стоимость лечения стационарного больного туберкулёзом при пребывании в обычной палате составляет около 1000 рублей, в палате интенсивной терапии – 1500 руб. Стоимость химиотерапии, а также патогенетических и симптоматических средств, в среднем составляет 70 тысяч рублей на курс.

Для повышения эффективности лечения туберкулёза возможно комбинирование химиопрепаратов с различными патогенетическими средствами, способствующими росту сопротивляемости человеческого организма. По данным А. А. Овсепян и др. (2001 г., 2009 г.) и Литвиновой Е. Г. и др. (2002 г.) экстракт личинок восковой моли, обладая физиологическим действием на организм и  не являясь токсичным, улучшает состояние туберкулёзных больных и людей с ослабленным иммунитетом.

В последние десятилетия многочисленные исследования доказали высокую эффективность лечебно-профилактических свойств контактно и бесконтактно активированных водных растворов.

В основе способа бесконтактной активации  водных  растворов лежит перевод   жидкостей   в  неравновесное термодинамическое состояние с резонансными микрокластерными структурами,   с   повышенной    энергией, что формирует отрицательный окислительно-восстановительный потенциал растворов. Растворы с отрицательными окислительно-восстановительным потенциалом являются восстановителями, обладают мощными антиоксидантными свойствами, улучшают проницаемость биологических мембран и повышают защитные свойства организма.

В ходе исследования проводилось изучение бактерицидного в отношении палочки Коха бесконтактно активированного экстракта личинки восковой моли (с длительно сохраняющимся отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом) на клиническое течение больных туберкулёзом.

На данном этапе были проведены пилотные исследования отработки бесконтактной активации экстракта личинок восковой моли (с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП)).  Результаты представлены в таблице 2:

Таблица 2.

Дата

09.07.11

12.08.11

18.08.11

24.08.11

06.09.11

08.12. 11

Контроль (ОВП, мВ)

80

84

82

79

83

85

Опыт       (ОВП, мВ)

-193

-248

-301

-445

-476

-360

Полученные данные свидетельствуют, что бесконтактная активация экстракта личинок восковой моли приводит к формированию отрицательного ОВП, который с течением времени не только сохраняется, но становится ещё более отрицательным, в отличие от других способов активации, при которых ОВП растворов быстро восстанавливается до исходного (положительного) значения.

В ходе клинического исследования на базе Ижевского туберкулёзного диспансера на данном этапе проделана следующая работа: под наблюдением находилось 2 группы больных: мужчины, возраст которых составил от 23 до 50 лет, социально адаптированные, с диагнозом инфильтративная форма туберкулёза лёгких. Основную группу больных (19 человек) составили пациенты, получавшие в течение 4 месяцев противотуберкулёзное лечение химиопрепаратами по стандартной схеме в сочетании с активированным экстрактом личинки восковой моли. Контрольную группу составили 16 пациентов, лечение которых проводилось только химиопрепаратами по стандартной схеме.

Использование сочетанной терапии (стандартной схемы вместе с бесконтактно активированным экстрактом личинок восковой моли (с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом) позволяет сократить стоимость и длительность пребывания больного в стационаре в 1,5-2 раза.

В перспективе получение активированных растворов лекарственных средств с длительно сохраняющимся отрицательным ОВП можно использовать не только в терапии туберкулеза, но и при лечении патологии других систем.

В результате динамического наблюдения получены следующие результаты.

Абациллирование (ликвидация палочек туберкулёза в выделениях мокроты) в основной группе наступило в более ранние сроки - к началу 2-го месяца лечения, тогда как в контрольной группе - к  концу 3-го месяца.

В основной группе наблюдалось более раннее снижение  выраженности общеинтоксикационного синдрома (нормализовалась температура, исчезла слабость, улучшился аппетит) – к концу 3 недели. В контрольной группе данные показатели улучшались – к началу 6 недели.

К концу 2 месяца лечения у больных основной группы нормализовались показатели гемограммы (количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула, СОЭ и др.), в контрольной группе  нормализация  этих показателей происходила к 4 месяцу лечения;

Закрытие полостей распада лёгочной ткани у пациентов в основной группе происходило к 4 месяцу у 60 % больных, тогда как в контрольной группе у 50 % больных.

Выводы: использование сочетанной терапии (стандартной схемы вместе с бесконтактно активированным экстрактом личинок восковой моли (с длительно сохраняющимся отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом)) позволяет повысить биологическую активность экстракта личинок восковой моли, благоприятно влияет на клиническое течение больных туберкулёзом (более ранние сроки абациллирования, снижение выраженности общеинтоксикационного синдрома, улучшение показателей гемограммы, более ранне закрытие полостей распада в лёгких), позволит снизить количество и дозировку применяемых химиопрепаратов, их токсичность, сократить сроки и затраты по пребыванию пациента на стационарном лечении.

В перспективе получение активированных растворов лекарственных средств с длительно сохраняющимся отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом можно использовать не только в терапии туберкулеза, но и при лечении патологии других систем.

Таким образом, в настоящее время технология AM-RNT нашла не только широкое применение в ряде областей, но и получила свое теоретическое обоснование [2], что позволит  в ближайшее время резко увеличить количество ее применений при решении ряда назревших проблем для водоочистки, водоподготовки и водоснабжения.

 

  1. Широносов В.Г., Широносова Г.И., Андрианов С.А., Дуглас Вайнярд, Диана Сак. “Обеззараживание и самоочистка (восстановление) трубопроводных систем на основе применения водных растворов с резонансными микрокластерными структурами” -  Производственно-технический и научно-практический журнал “Водоочистка, Водоподготовка, Водоснабжение”, 2011/5(41), стр. 52-55.
  2. Ритмическая целостность организма человека (Российские открытые чтения от первых лиц при школе "ПИЛОТ" 10-11.11.11) – "МИС-РТ", 2011, сб. № 50-1, http://ikar.udm.ru/sb50-1.htm.
  3. http://h2o.udsu.ru/h2ohttp://www.ikar.udm.ru/pdf/190511_udm.pdfhttp://www.ikar.udm.ru/pr-14.htm,http://ikar.udm.ru/pdf/230611_rosnano_udm.pdfhttp://ikar.udm.ru/pr-1.htm.
  4. Малеев Б.В. Новые технологии дезинфекции. – "МИС-РТ", 2001, сб. № 24-2, http://ikar.udm.ru/sb24-2.htm.
  5. http://www.pondalgaesolutions.com/ultrasonicalgaecontrol.html
  6. Биотехнология сельскохозяйственных растений. Пер. с англ. В.И. Негрука; с предисл. Р.Г. Бутенко. М.: Агропромиздат,1987. 301 с.
  7. Вечернина Н.А. Биотехнология растений. – Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2009. 224 с.
  8. Катаева Н.В., Бутенко Р.Г. Клональное микроразмножение растений. М.: Наука, 1983. 96 с.