ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ ВОДЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОЙ ВОДЫ

Аннотация

Аннотация. Загрязнение водных ресурсов ионами тяжёлых металлов, органическими красителями и растворёнными солями представляет собой одну из наиболее острых экологических и санитарных проблем современности. Ионы Cu²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺ и Zn²⁺ обладают высокой токсичностью и способностью к бионакоплению, тогда как синтетические красители, такие как метиленовый синий, характеризуются устойчивостью к биологическому разложению и негативно влияют на экосистемы водоёмов. В связи с этим актуальной является разработка альтернативных, экологически безопасных и энергоэффективных подходов к очистке воды. Целью настоящего исследования являлась экспериментальная оценка эффективности применения наноструктурированной воды в качестве активной среды для очистки водных растворов от ионов тяжёлых металлов, органических красителей, а также компонентов, определяющих жёсткость и минерализацию воды. Наноструктурированная вода получалась путём длительного контакта деионизированной воды с ионообменной мембраной Nafion. Очистка проводилась в модельных водных растворах при объёмном соотношении загрязнённой воды и НСВ 1:1 с последующим отстаиванием и фильтрацией. Концентрации ионов Cu²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺ и Zn²⁺ определялись методом атомно-абсорбционной спектроскопии. Содержание метиленового синего анализировалось методом УФ-спектрофотометрии. Концентрации Ca²⁺ и Mg²⁺ определялись титриметрическим методом, общее солесодержание и удельная электропроводность — кондуктометрически, pH — потенциометрически. Установлено, что применение наноструктурированной воды обеспечивает высокую степень удаления тяжёлых металлов (до 92,8 % для Pb²⁺ и 88,0 % для Cu²⁺), метиленового синего (82,5 %), а также существенное снижение жёсткости воды за счёт удаления ионов Ca²⁺ и Mg²⁺. Отмечено снижение общего солесодержания и удельной электропроводности, а также повышение pH до нейтральных значений. Полученные данные указывают на селективный характер очистки и участие сорбционно-коагуляционных механизмов. Предложенный подход характеризуется простотой реализации, отсутствием необходимости применения химических реагентов и возможностью повторного использования наноструктурированной воды.