Выводы о нанофильтрах, фильтрах Петрика и т.п.

ВЫВОД 1. Чем длительнее "работает" лже-нанофильтр УСВР Петрика для очистки воды, тем токсичнее и опаснее фильтрат из него для человека.

При этом всплеск N на графике величиной S=+200 единиц в первые 0,25 часа в точке 2 относительно контрольного опыта в точке 1 не следует воспринимать как обладание первым фильтратом w=10 л некой повышенной жизненной силой для инфузорий и людей. Всплеск является, безусловно, лишь следствием присутствия в первом фильтрате, как правило загрязнённом (это обычное явление - подтягивать сюда структурные изменения воды на молекулярном уровне, и тому подобное слабо изученное, означало бы игнорирование закономерностей фильтрования жидкостей), каких-то объектов, вымытых из грязной загрузки и влияющих на развитие инфузорий в фильтрате. Ими могут быть бактерии, наночастицы, растворённые вещества - пища (?) для инфузорий.

Эта "пища" даёт о себе знать в течение 48 ч тестирования пробы при w=10 л (пик на ломаных), и привела к недопустимому коэффициенту токсичности фильтрата Кт=104% (Кт'48,10=-4%, рис.2).

ВЫВОД 2. В начальной фазе фильтрации, вплоть до момента пропуска воды общим объёмом w=10 л (примерно), лже-нанофильтр УСВР Петрика для воды выдаёт весь фильтрат (называется "первый фильтрат") явно токсикологически непригодный для потребления живыми организмами, из-за присутствия в нём каких-то вредных примесей.

По мере же фильтрации воды от w=10 до 500...1000 л фильтрат приобретает свойства, отрицательно влияющие на генерацию инфузорий. Токсичность (Кт'24,w и Кт'48,w) его растёт (рис.2)! Какие факторы здесь участвуют - вопрос. Испытатели не отмечают этот факт, поскольку методика не предусматривала его выявления, и были другие подходы к испытаниям. Пять из проанализированных причин этих свойств высказаны ниже (ВЫВОД 11), две из них документально обоснованы. Цветовые обозначения пояснены прямо на рис. 2 и в тексте при рассмотрении рис.3.

ВЫВОД 3. До выяснения причин роста коэффициента токсичности Кт't,w фильтрата с увеличением w от 10 л до 1000 л нужно было, само-собой, на первом же экземпляре лже-нанофильтра УСВР для очистки воды ставить предупреждающее жирное клеймо опасности: "Не пить - мёртвая вода Петрика!".

Коэффициенты токсичности проб фильтрата Кт'24,w и Кт'48,w в моменты времени t=24 и 48 ч учитывают вынос из УСВР бактерий, наночастиц и пр. веществ во всём диапазоне w. При этом видно, что предельно недопустимое нижнее Кт't,w=50% на кривых смещается в сторону меньших значений w (до w=10 л) и к t=0 - показано синими стрелками на рис.2. Верхний затемнённый прямоугольник - это область токсичного для инфузорий фильтрата, где его коэф. токсичности Кт't,w>50%. Регрессивная тенденция такого поведения функции Кт't,w теперь очевидна и логична, поэтому не требует для доказательства построения кривых при t<24 ч и w<500 л. В противном случае потребовалось бы большое число опытов с интерполяцией итогов. В качестве 1-го приближения можно брать данные табл. 3.2 по часам в 1-е сутки, но с обработкой их.

На графике рис. 1 видно также переплетение (чередование) кривых N(w,t) в начальном периоде тестирования t=1...6 ч всех проб фильтрата в моменты w=10, 500 и 1000 л. Чередование всё явственнее - с приближением к w=500...1000 л. Это говорит об угнетении (гибели) части инфузорий в первые часы во всех свежеотобранных пробах фильтрата независимо от величины w>10 л. В пробе для w=10 л число инфузорий сначала, при t=0,25...1 ч, держится на постоянном уровне N=800 (в таблице), а потом растёт. В пробах же для w>10 л оно за первый час падает. Эти обстоятельства указывают на неудовлетворительное для инфузорий качество свежеотобранного на опыты фильтрата из-под УСВР-фильтра для очистки воды при w>10 л, инфузории плохо адаптируются к нему.

ВЫВОД 4. На любой стадии "работы" лже-нанофильтра УСВР Петрика, от начала фильтрации, ОСОБО опасен по генеративному (размножения) показателю СВЕЖИЙ ФИЛЬТРАТ (неотстоявшийся) - в т.ч. для детей, пьющих воду непосредственно из кранов, автоматов и фонтанчиков.

Вобщем - фильтрат, хранившийся в среднем менее суток до потребления (перемещая взор по рис.2 вверх по вертикали, например, при w=100 л, видим быстрый рост коэффициента токсичности Кт't с уменьшением времени хранения t пробы фильтрата: при t=48 ч - Кт'48,w=10%; при t=24 ч - Кт'24,w=35%; а уж при t=16 ч с учётом данных рис.1 - Кт'16,w>>50%).

Присутствие отрицательных факторов в свежем фильтрате проявляется переменным их характером по мере фильтрации. Это видно по коэффициенту уменьшения числа инфузорий в пробах свежего фильтрата при t=1 ч, который для диапазона w=10...1000 л равен N10,1/N1000,1=800/200=4. Он остаётся высоким и к 48 часам тестирования - N10,48/N1000,48=3400/2100=1,62 (N на рис.1).

Уточним опасный период по рис.3 - графику зависимости коэффициента токсичности фильтрата Кт't,w от его "старения" во времени t до 48 ч после отбора в моменты различных w (ломаные подведены к точке 100%). Верхняя затемнённая область на нём - это Кт't,w>50%, в пределах которой фильтрат токсикологически опасен. Ниже расположена обширная область (более тёмная) загрязнённого примесями (в т.ч. наночастицами) первофильтрата, левее представительного w=10 л. Чёткая граница 3-4-5 (жёлтая полоса) этой области между 100>w>10 л не может быть надёжно выявлена из-за неопределённости начальной рыхлости и процесса усадки УСВР, влияющих на качество фильтрата. Красные линии соответствуют загрязнённому и токсичному фильтрату. Они начинаются с позиции Кт't,w=100% на том основании, что согласно таблице 3.2 число инфузорий в фильтрате за первый час тестирования проб для w=500 и 1000 л снизилось, а при объёме w=10 л первофильтрат непригоден к потреблению из-за загрязнённости (в принципе не имеет значения, до какой отметки шкалы ординат Кт't,w=0...100% тянуть красные линии, поскольку они все, и сама ось ординат Кт't,w, находятся в областях неудовлетворительного по качеству фильтрата). В области же 1-2-3-4-5-1 (ярко-зелёного цвета) фильтрат благоприятен по генеративной функции инфузорий, но, как видим, после выдержки (хранения) в течение 14...48 часов (и более) - согласно кривым (прямым) на графике рис.3 (в пояснение, абзацами несколько ниже по тексту, сказано о лаг-фазе). Опускаясь по ломаной Кт't,w, например, с индексом w=1000 л, видим погруженность её в эту область лишь при t>41 ч, при меньших t она находится в высоко токсичной области с Кт't,w>50%. Если исключить неопределённость рыхлости и усадки УСВР, а также вынос из него бактерий, наночастиц и растворённых веществ в начале фильтрования, то к области 1-2-3-4-5-1 можно присоединить полосу 3-4-5 (жёлтого цвета). Для людей же (и домашних животных) только этого условия пригодности фильтрата (по генеративной функции инфузорий), после 14...48 ч отстаивания (иначе... инкубации вирусов гепатита А, серозного менингита и пр. заразы!), недостаточно. Нужно учитывать и др. серьёзные обстоятельства, рассмотренные в профессиональном журнале "Водоснабжение и канализация, №6, 2009", или в статье на моём сайте по адресу mirnanowo.narod.ru/modelir/modelirfile.htm. Но, если халатно отбросить их, то кто же будет отстаивать 48 ч фильтрат после УСВР в повседневной жизни, например, в быту?! Поэтому фигура 1-2-3-4-5-1 есть область потенциально опасного фильтрата. В общем, фильтры УСВР - утопия!

Дополнительное обоснование ЭКСТРАОРДИНАРНОГО (ЧРЕЗВЫЧАЙНОГО) ВЫВОДа 4. Вычислим коэффициенты приумножения числа инфузорий N в пробах за 1-е сутки К1,w (исключая 15 мин) и 2-е сутки К2,w. Они зависят от w и сроков тестирования проб, выраженных номерами суток - Ксут,w. Сравнение их по строкам таблицы 3.2 и графику на рис.4 даёт следующее.

В контрольной пробе воды (взятой до лже-нанофильтра УСВР) более приумноженный рост N виден в 1-е сутки - так как К1,w=14/6=2,3 больше К2,w=31/14=2,2 (рис.4 при w=1 - условный 0).

Противоположная картина - с пробами фильтрата: для всех w (10...1000 л - рис.4) К1,w (1-е сутки) меньше К2,w (2-е сутки). Данный результат следовало бы отнести к известным фазам развития инфузорий: 0...24 ч - фаза (лаг-фаза) медленного прироста (приспособляемости); 24...48 ч - логарифмическая фаза быстрого (крутого) прироста... Однако нет здесь крутых подъёмов роста (за исключением, при w=1000 л), и такие признаки фаз особо не выдают себя в контрольной пробе.

К тому же, по изменению К1,w=1,9...1,2 и N видно снижение приумноженности размножения инфузорий в 1-е сутки в пробах фильтрата в направлении от w=10 до 1000 л (рис.4) - к концу фильтрования. В этом проявляется отрицательное влияние среды на рост инфузорий, что-то препятствует росту. Что? Это видно также (табл. 3.2) по значительному смещению вправо от t=1 ч момента начала активного роста N при w=1000 л - по образованию затяжной лаг-фазы t>24 ч. Подтверждается вспомогательным семейством ломаных N=f(w,t) на графике, который не приводим.

Во 2-е же сутки приумноженность размножения в тех же пробах, наоборот, возрастает по мере "работы" изделия (в направлении w от 10 до 1000 л). Видно по увеличению К2,w=2,3...4,2, особенно при w=1000 л (рис.4). Отнести это чисто к свойствам обычного, "логарифмического", роста инфузорий во второй фазе, при обнаруженной затяжной лаг-фазе (w=1000 л) t>24 ч, нет оснований. И было бы опрометчиво (для изделия с претензиями на мировые масштабы внедрения и насыщенного другими выявленными недостатками), до выяснения ответа на предыдущий вопрос "Что препятствует росту?". Здесь, после суточного "отстаивания" проб, фильтрат, как будто, теряет отрицательные факторы для генерации инфузорий. Причём, чем больше w, тем потери отрицательных факторов в ходе "отстаивания" фильтрата интенсивнее во 2-е сутки, особенно при w=1000 л. Однако конечное число инфузорий N в пробе фильтрата для w=1000 л оказалось, всё же, в 31/21=1,5 раза ниже, чем в контрольной (нет смысла уточнять график на рис.4 с учётом образования лаг-фазы при w=1000 л, получим лишь небольшую раздвижку ломаных К1,w и К2,w по вертикали). В связи с этим возник ряд дополнительных вопросов, на которые не удалось дать ответы из-за отсутствия соответствующих данных. Но они также усилили бы ВЫВОД 4.

Примечание: аналогичные результаты дают вычисления роста генерации (темпа размножения) инфузорий по "стандартной" логарифмической формуле (конечно, более точной, но, к сожалению, менее показательной и понятной; поэтому, не во вред дополнительному обоснованию, её не используем), важен вид графика, а он - такой же.

ВЫВОД 5.

Наш графо-аналитический взгляд, в эволюционном ракурсе, на известные результаты испытаний УСВР на инфузориях обнаруживает дополнительные не только для простейших, одноклеточных, а, вероятно, и для людей, неудовлетворительные токсикологические тенденции и стороны в лже-нанофильтрах УСВР Петрика для очистки воды.

ВЫВОД 6.

Абсурдная ориентация на лже-нанофильтры Петрика для очистки воды Государственной программы "Чистая вода" в насущной сфере хозяйственно-питьевого водоснабжения под лозунгами "Пусть Ваши дети пьют только чистую и полезную воду!", "Наши фильтры не только очищают воду, но и делают ее полезной для Вас! УСВР." и тому подобными "красноречиями", выглядит кощунственной и является возмутительной. Инженерная и научная несостоятельность этого странного симбиоза была очевидна ещё до начала применения лже-нанофильтров на объектах доочистки водопроводной и другого происхождения питьевой воды - в детских садах, школах, предприятиях, квартирах, пищеблоках, медицинских учреждениях; в производстве бутылированной воды (даже на станциях водоочистки) и т. д.

ВЫВОД 7. Наш графо-аналитический взгляд, в эволюционном ракурсе, на указанные результаты испытаний УСВР в очистке воды показывает, что методика биотестирования воды, использованная НИИ ЭЧиГОС им. А.Н.Сысина в применении к доочистным фильтрам с МОМЕНТАЛЬНЫМ использованием фильтрата из них в питьевых целях, на наш взгляд, нуждается в совершенствовании.

Конкретно это следует из принципиально отрицательной динамики приумножения числа инфузорий в пробах фильтрата (по К1,w) относительно контрольной пробы исходной воды в первые часы (до 24 ч) при противоречащем этому общем положительном результате тестирования фильтрата (по К1+2,w) к завершению базового времени (48 ч) - за счёт несколько превосходящей интенсивности генерации инфузорий (К2,w) во 2-е сутки в тех же пробах (рис.4) по невыясненным причинам (даже невнятной для данного случая фазовой закономерности, так как эта методика не учитывала возможного скоротечного изменения качества фильтрата в пробах в течение 48 часов в силу каких-либо "внутренних" причин, например, непредвиденных после УСВР реакций в воде, изменения степени "структуризации" фильтрата, о которой говорит... Отчёт, и т. д.).

ВЫВОД 8.

Совершенствование биотестирования фильтров для воды инфузориями, в части свежего фильтрата, должно быть отражено и в ГОСТ Р 51871-2002 "Устройства водоочистные. Общие требования к эффективности и методы ее определения".

ВЫВОД 9.

Выявленная в настоящей работе неудовлетворительная реакция инфузорий по генеративной (размножения) функции в первофильтрате и во всех свежих пробах любого другого фильтрата достаточно чётко отвечает Факту моментальной 100%-й гибели в нём дафний. В начальной фазе фильтрования, чем дольше от неё проработал лже-нанофильтр УСВР для очистки воды, чем меньше часов простоял полученный фильтрат, - тем хуже "чистая вода" Петрика, она опасна и поэтому непригодна для "сиюминутного" потребления: для питья, приготовления пищи, личной гигиены и в других целях.

ВЫВОД 10.

На основании гидравлических расчётов, экспертных испытаний и заключений в журнале "Водоснабжение и канализация, №6, 2009" о технологической несостоятельности и опасности использования в ЖКХ порошковых углеродных "нанофильтров" для доочистки питьевой воды, учитывая ВЫВОДы 1-9 настоящей статьи по графо-аналитическому анализу результатов токсикологических испытаний УСВР на гидробионтах в НИИ ЭЧиГОС им. А.Н. Сысина, РЕКОМЕНДУЕТСЯ авторам "нанофильтров" на базе УСВР Петрика и др. графит-деструктивных порошков незамедлительно прекратить их производство в хозяйственно-питьевых целях, с оповещением населения в СМИ об опасности воды из таких лже-нанофильтров для здоровья детей и взрослых, а также для домашних животных.

ВЫВОД 11. Всматриваясь в графики, возникает ряд вопросов чисто научного характера (полагая непременное выполнение рекомендации по ВЫВОДу 10).

Например, кривые на рис.3 говорят: чем более поздний фильтрат взят (на отстой) из-под лже-нанофильтра УСВР (w>10 л), тем он дольше (до 15-40 ч и более) сохраняет высокую токсичность для инфузорий, и наоборот. Это видно также на рис.2 по точке Rn и положению соседних кривых Кт't,w относительно неё на графике. Не связано ли это с накоплением радионуклидов в УСВР (характерно для угольных фильтров), отдачей в воду радиоактивного радона и сравнительно быстрым распадом его? Для справки: радон входит в состав радиоактивных рядов урана-238, урана -235 и тория-232; ядра Rn постоянно возникают в природе при радиоактивном распаде материнских ядер. Наиболее устойчивый радионуклид радона a-радиоактивный 222Rn, период полураспада Т1/2=3,8235 суток. У Rn-220 Т1/2=54,9 с; еще быстрее распадается Rn-219, для него Т1/2=3,92 с. Обнаруженный в статье характер токсичности (возрастающей по мере фильтрования от w=10 до 1000 л - рис.2, и убывающей во времени по мере "отстаивания" проб - рис.3) фильтрата для инфузорий согласуется с периодом полураспада (3,8235 сут) радионуклида радона a-радиоактивным 222Rn. В то же время, известно, инфузории выносливы к радиации. Значит, причина - не в радоне.

Тогда... не в "структуризации" ли воды дустом УСВР секрет её токсичности? Тоже соответствует характеру изменения токсичности: чем ближе к концу фильтрования, т.е. чем больше w, тем медленнее проходит вода через загрязнённый УСВР, тем сильнее "структуризация" воды, тем дольше она исчезает при "отстаивании" проб свежеотобранного фильтрата - от 15 до 48 ч. Поэтому возможно, что "структуризация" воды вредна, а не полезна, как её представляют, в т.ч. В.И. Петрик. Но отбросим этот домысел на основе мифической "структурированной" воды.

Есть и другие предположительные причины выявленного в настоящей работе нарастания токсичности фильтрата с увеличением w и появления затяжной лаг-фазы t>24 ч при w=1000 л. Одной из них, не острой в сравнении с рассмотренными, но очень коварной, особенно для детей, уделено внимание на моём сайте в статьях mirnanowo.narod.ru/micronutr/micronutrfile.htm и mirnanowo.narod.ru/modelir/modelirfile.htm. Это - неизбежное поглощение из питьевой воды УСВР-фильтрами микронутриентов и других микроэлементов, ценных для жизни, - ж-л Водоснабжение и канализация, 5-6/2009, с.88, таблица (калий, кальций, магний и др.). Такое может приводить и к снижению коэффициента приумножения за 1-е сутки роста инфузорий в пробах фильтрата (коэффициент приумножения введён автором статьи для упрощения рассуждений). Но ВЫВОД 4 заслужил первоочередного рассмотрения здесь как возможный ЭКСТРАОРДИНАРНЫЙ. Другие причины помогает вскрыть (раздел 3.2) недавно вступивший в силу документ "Методические рекомендации по выявлению наноматериалов, представляющих потенциальную опасность для здоровья человека. МР 1.2.2522-09. М. ФЦ гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 01.07.2009".

Но вспомним о присутствии в фильтрате вещества йод. Об этом мной было давно сказано на странице mirnanowo.narod.ru/modelir/modelirfile.htm#4 - в примечании "Академик РАЕН В.И. Петрик: "Мной впервые в мире". Посмотрим, так ли" (второй абзац сверху). И примем во внимание таблицу свойств йода на сайте "Институт промышленной безопасности, охраны труда и социального партнёрства" www.safework.ru/ilo/ICSC/cards/view/?0167. В разделе этой таблицы "ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ" написано о йоде: "Вещество очень токсично для гидробионтов". Из других источников следует, что йод плохо растворим в воде, и постепенно улетучивается из неё. В нашем случае - в процессе тестирования проб в течение 48 часов. Получается, что ввиду улетучивания йода, начиная с какого-то момента, водная среда в пробах становится менее токсичной для инфузорий по йоду.

Таким образом, по мере непрерывного уплотнения УСВР в ходе фильтрации усиливается поглощение микронутриентов из воды, что делает фильтрат с ростом w от 10 до 1000 л всё хуже и хуже для инфузорий (ВЫВОД 1), а длительное присутствие в воде йода является накладывающимся отрицательным фактором угнетения ростовой функции инфузорий. Если предположить, что во всех пробах интенсивность улетучивания йода из воды была одинаковой, то суммарное отрицательное влияние обоих факторов на инфузорий должно возрастать с ростом w от 10 до 1000 л. Так оно и есть, имеем плохой фильтрат в период (в общем) от 0 ч до момента 14...48 ч после начала отстаивания проб воды, точнее соответственно w>0...10 л (ВЫВОД 4), а также выявленную затяжную лаг-фазу t>24 ч при w=1000 л. ВЫВОДу 4 документально (Заключение от 29.12.2009) отвечает разд. 3.5.

ВЫВОД 12. На "Круглом столе" прозвучала, как бы между прочим, новая идея психолога В.И. Петрика в сфере очистки воды: "соединить графены с кокосовыми углями".

Тем самым: во-первых, автор косвенно, под давлением расчётов и испытаний специалистов, признал несостоятельность выдумки "самозапирающихся" лже-нанофильтров УСВР; во-вторых, психолог В.И. Петрик загоняет себя и кумиров в очередной виток дилетантских трущоб, а отрицательные результаты, которые специалисту видны без каких-либо проб и напряжения ума, ощутит не сразу; в-третьих, выводы настоящей статьи распространяются и на идею "соединения графенов с кокосовыми углями". В "новую" несостоятельную идею психолога уже втягиваются свежие силы. Но, приходится констатировать, - под идейным руководством прежнего непрофессионализма. Не пора ли дотла искоренить "лысенковщину", теперь заблудшую в хозяйственно-питьевое водоснабжение?

ВЫВОД 13.

Повторенная на "Круглом столе" Б.В. Грызловым идея оборудования водопроводных стояков автономными фильтрами элементарно не вяжется не только с гидравликой водопроводов, экономическими законами, государственными требованиями и правилами, задачами экономии материалов, воды и энергии, но и с ВЫВОДом 4. Это несоизмеримо хуже идеи "Каждой квартире - свою электроподстанцию!". Водоснабженцы понимают это и не влезают в электросети в домах, хотя качество подаваемой потребителям электроэнергии желает быть выше. Учёные говорят, что улучшив энергоснабжение человечества, жизнь людей можно сделать в 2...3 раза продолжительнее. Это похлеще проповедуемой, основополагающей для Государственной программы "Чистая вода" сомнительной прибавки 5...6 лет жизни тем, у кого вода уже есть, сделав её "чистой".

ВЫВОД 14.

К сожалению, важный вопрос надёжной токсикологической оценки, в том числе на гидробионтах, конкретных скоропалительных технологических средств под программу "Чистая вода" не нашёл принципиального отражения на "Круглом столе". Как и другие важные экологические моменты будущего хозяйственно-питьевого водоснабжения. В общем, не скажешь:

Такой ли спор затеяли,
Что думают прохожие -
Знать, клад нашли ребятушки
И делят меж собой... -

Николай Некрасов, «Кому на Руси жить хорошо». Спору - нет.

ВЫВОД 15. Возникшие вопросы (в ходе нашего анализа результатов испытания УСВР для очистки воды на гидробионтах - данных НИИ ЭЧиГОС им. А.Н. Сысина) говорят о том, что биотестирование должно было сопровождаться изучением (с фиксированием в журнале) ряда важных динамических показателей УСВР, в т.ч. интенсивности адсорбции, и химического состава воды в моменты отбора проб фильтрата.

При совместном их рассмотрении НИИ ЭЧиГОС им. А.Н. Сысина выводы, вероятно, не оказались бы в противоречии с таблицей 3.2, приведённой в начале.

Ищенко Ю. А.