Коммерческий фильтр для воды научили удалять вирусы

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

Развитие разработок вторичного применения сточных вод сопряжено с эпидемиологическими рисками. Содержание патогенов, к примеру норовирусов (Norovirus) и аденовирусов (Adenoviridae), вызывающих гастроэнтерит, в таких источниках может быть около десяти особей на литр, наряду с этим из-за маленького размера (в большинстве случаев 10–300 нанометров) их уничтожение затруднено.

Существующие методы очистки воды, в большинстве случаев, основаны на дезинфекции посредством хлора и ультрафиолета, но их эффективность много раз ставилась под сомнение, помимо этого, такие способы дозозависимы. В 2011 году американские ученые представили мембранный биореактор (MBR), что прекрасно справлялся с фильтрацией вирусов, однако, проницаемость материала понижалась со временем, повышая затраты на эксплуатацию.

В новой статье эксперты из Университета имени Бен-Гуриона и других институтов обрисовали недорогой способ очистки воды с применением коммерчески дешёвой ультрафильтрационной мембраны из полиэфирсульфона (PES). Для увеличения проницаемости материал подвергали полимеризации посредством гидрогелевого покрытия на базе двух мономеров SPP. Затем мембрану тестировали способом Фурье-спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения в инфракрасной области (ART-FTIR) и применяли для фильтрации бактериофага людской 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 продемонстрировали, что по окончании полимеризации вирусная нагрузка в примерах снизилась в миллион раз если сравнивать с необработанной мембраной (начальный уровень составлял 100–1000 копий вирусной РНК на миллилитр) для HAdV-2. Наряду с этим поток воды понижался всего на четыре процента.

Сопоставимое понижение вирусной нагрузки наблюдалось при MS2 при уменьшении потока воды на 31 процентный пункт. По окончании загрязнения материала SMPs проницаемость изменилась незначительно: уровень патогенов в воде понижался в миллион раз и более.

По словам исследователей, по окончании очистки вирусы оставались обнаружимы в воде, не обращая внимания на то, что проницаемость мембраны была запланирована на удаление объектов молекулярной массой не меньше 150 килодальтон, что возможно связано с недостатками материала. Одновременно с этим модифицированный MBR существенно превзошел простую мембрану по показателю фильтрации.

Эти ART-FTIR кроме этого продемонстрировали, что способ разрешает приобретать мембрану с повышенным диапазоном отталкивания, в следствии чего вирусы «отбрасываются» гидрогелевой поверхностью на большее расстояние. Наряду с этим разработка не требует создания принципиально новых материалов либо устройств и предполагает применение коммерчески дешёвых фильтров, что упрощает ее внедрение.

Статья размещена в издании Water Research.

Ранее швейцарский студент представил портативный фильтр для воды DrinkPure. Устройство является насадкойна бутылку и складывается из трех фильтрующих слоев, а также полимерной мембраны и активированного угля.

Последствия удаления сажевого фильтра. DPF

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• У змей найден неизвестный науке опасный вирус

  Загадочная заболевание змей, которая вызывает странные симптомы и заставляет питонов завязываться в узел, возможно позвана вирусом грызунов, считают…

• Усилитель 3g сигнала для модема

  Тема этого видео урока: Как сделать самодельный усилитель сигнала 3G модема. Разглядим пара весьма несложных, но в также время действенных способов….

• Самодельный генератор для велосипеда (бесконтактный)

  В сети видятся по большей части контактные варианты велогенераторов, основанные на применении трущихся частей. Электричество, вырабатываемая такими…