• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.04.2017
Редакция Naked Science
502

Коммерческий фильтр для воды научили удалять вирусы

Группа ученых из Израиля, США, Китая и Германии разработала новую ультрафильтрационную мембрану, которая способна очищать воду от вирусов.

norovirushp-1200x630-e1472763311200
©Wikipedia

Развитие технологий вторичного использования сточных вод сопряжено с эпидемиологическими рисками. Содержание патогенов, например норовирусов (Norovirus) и аденовирусов (Adenoviridae), вызывающих гастроэнтерит, в таких источниках может достигать десяти особей на литр, при этом из-за небольшого размера (обычно 10–300 нанометров) их уничтожение затруднено. Существующие способы очистки воды, как правило, основаны на дезинфекции с помощью ультрафиолета и хлора, однако их эффективность неоднократно ставилась под сомнение, кроме того, такие методы дозозависимы. В 2011 году американские ученые представили мембранный биореактор (MBR), который хорошо справлялся с фильтрацией вирусов, тем не менее, проницаемость материала снижалась со временем, повышая расходы на эксплуатацию.

 

В новой статье специалисты из Университета имени Бен-Гуриона и других вузов описали недорогой метод очистки воды с использованием коммерчески доступной ультрафильтрационной мембраны из полиэфирсульфона (PES). Для повышения проницаемости материал подвергали полимеризации с помощью гидрогелевого покрытия на основе двух мономеров SPP. После этого мембрану тестировали методом Фурье-спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения в инфракрасной области (ART-FTIR) и использовали для фильтрации бактериофага человеческого аденовируса 2 (HAdV-2) и РНК-вируса MS2, инфицирующего кишечную палочку (Escherichia coli) и других представителей семейства энтеробактерий (Enterobacteriaceae), размером не более 450 нанометров.

 

Механизм работы фильтра / ©Ruiqing Lu et al., Water Research, 2017

 

Дополнительно авторы испытали новую мембрану, загрязнив ее растворимыми продуктами жизнедеятельности микроорганизмов (SMPs) из сточных вод Траверс-Сити, штат Мичиган. Результаты первых тестов показали, что после полимеризации вирусная нагрузка в образцах снизилась в миллион раз по сравнению с необработанной мембраной (первоначальный уровень составлял 100–1000 копий вирусной РНК на миллилитр) для HAdV-2. При этом поток воды снижался всего на четыре процентных пункта. Сопоставимое снижение вирусной нагрузки наблюдалось в случае MS2 при уменьшении потока воды на 31 процентный пункт. После загрязнения материала SMPs проницаемость изменилась незначительно: уровень патогенов в воде снижался в миллион раз и более.

 

По словам исследователей, после очистки вирусы оставались обнаружимы в воде, несмотря на то, что проницаемость мембраны была рассчитана на удаление объектов молекулярной массой не менее 150 килодальтон, что может быть связано с дефектами материала. В то же время модифицированный MBR значительно превзошел обычную мембрану по показателю фильтрации. Данные ART-FTIR также показали, что метод позволяет получать мембрану с повышенным диапазоном отталкивания, в результате чего вирусы «отбрасываются» гидрогелевой поверхностью на большее расстояние. При этом разработка не требует создания принципиально новых материалов или устройств и предполагает использование коммерчески доступных фильтров, что упрощает ее внедрение.

 

Статья опубликована в журнале Water Research.

 

Ранее швейцарский студент представил портативный фильтр для воды DrinkPure. Устройство представляет собой насадку на бутылку и состоит из трех фильтрующих слоев, в том числе активированного угля и полимерной мембраны.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 11:27
Анатолий Глянцев

Солнце несравнимо ближе к нам, чем любая другая звезда. До него всего восемь световых минут, тогда как до Проксимы Центавра — четыре с лишним световых года. Казалось бы, уж о Солнце-то мы должны знать все и даже больше. Однако не тут-то было. Naked Science рассказывает о загадках, которые все еще таит дневное светило.

7 часов назад
Александр Березин

Индустриальная эпоха сделала мобилизацию нормой, но что мы знаем о ней и ее роли в истории России? В чем реальные корни ее необходимости, где ее границы? Бывали ли у нас частичные мобилизации раньше? Чем они заканчивались? И чего, наконец, стоит ждать от нее в наши дни и в нашей стране?

Позавчера, 16:37
Анна Новиковская

В американском штате Юта растет рощица тополя осинообразного, которая, по сути, одно растение, связанное единой корневой системой. «Дрожащему Гиганту», как прозвали рощицу у себя на родине, около 80 тысяч лет, но ему все еще угрожает гибель из-за объедающих побеги оленей и домашнего скота. И это несмотря на установку защитного забора.

Позавчера, 11:27
Анатолий Глянцев

Солнце несравнимо ближе к нам, чем любая другая звезда. До него всего восемь световых минут, тогда как до Проксимы Центавра — четыре с лишним световых года. Казалось бы, уж о Солнце-то мы должны знать все и даже больше. Однако не тут-то было. Naked Science рассказывает о загадках, которые все еще таит дневное светило.

23 сентября
Алиса Гаджиева

Ученые обнаружили, что древняя медная промышленность Израильского царства была организована так, что в итоге в ее центре не осталось ни растений, ни самой промышленности.

Позавчера, 09:57
Сергей Васильев

Несмотря на тусклое Солнце, атмосфера Юпитера раскаляется до сотен градусов благодаря не стихающим полярным сияниям. Волны аномальной жары быстро уносят тепло дальше к экватору.

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

3 сентября
Алиса Гаджиева

В «Кратких сообщениях Института археологии» опубликована статья Михаила Казанского и Анны Мастыковой, в которой авторы обобщили все известное из самых разных источников (от позднеантичных авторов до материалов археологических раскопок) о народе акациры. В результате они не только узнали, где те жили во время Великого переселения народов, но и предположили, как это племя нашло общий язык с соседями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: