В настоящее время используются многочисленные нормы, правила и подходы к определению качества питьевой воды. Основой качества питьевой воды считается ее чистота и минеральный состав. Но, как оказалось, даже химически чистая вода является жидкостью с крайне сложной структурой и свойствами. А при разработке нормативов питьевой воды не учли главного и "выплеснули ребенка" - биологическую полезность воды. Поэтому вода в наших домах до сих пор остается не питьевой.

В последние десятилетия интерес учёных всего мира к известной, но, в то же время, удивительной субстанции, под названием "вода" постоянно возрастает. Результаты многочисленных исследования доказали, что существующие стандарты оценки качества и исследования свойств воды являются несовершенными и не учитывают множество параметров, которые характеризуют ее биологическую полезность и активность. На физиологические свойства воды влияют не только её химический состав и степень очистки, но и целый ряд других комплексных физических параметров, которые характеризуют воду как сложную структурированную систему, находящуюся в неравновесном термодинамическом состоянии с собственным характерным излучением и собственной микрокластерной структурой (рис.1) [1].

Активация воды (её перевод в неравновесное термодинамическое состояние с резонансной микрокластерной структурой) может быть осуществлена различными физическими, химическими или биологическими способами (рис.2). (Растворы 1 - 3 получены на установке "Изумруд-СИ" (мод. 03), 1 - 2 в режиме протоков анолит/католит 1:1, 4 - 5 получены на установке "Изумруд-СИ" (мод. 04). Растворы активированы: 4 - контактно и 5 - бесконтактно электролизом, 6 - бесконтактно посредством УЗИ, 7 - ультрафиолетовым излучением, 8 - газообразными фракциями от взаимодействия Al c раствором HCl). Такое состояние характеризуется повышенной физико-химической и биологической активностью.

Рис. 2. Резонансные микрокластеры (5 - 25 мм) в контактно и бесконтактно активированных водных растворах:
1 - анолит кислый; 2 - католит щелочной; 3 - анолит нейтральный катодно обработанный (АНК); 4 - 0,3 % водный раствор Na₂CO₃; 5 - дистиллированная вода; 6 - водка "Сарапульская"; 7 , 8 - дистиллированная вода.
 

Одним из важнейших параметров питьевой воды является ее "заряд" - окислительно-восстановительный потенциал (ОВП). ОВП питьевой воды, измеренный относительно хлорсеребряного электрода, должен быть отрицательным, а рН нейтральным, т.к. клетки человека имеют ОВП ~ (- 70 мВ). Болезни возникают, когда отрицательный потенциал клеток (ОВП) отличается от нормы. Как показали исследования (Заявки на изобретение RU 2007127132, RU 2007127133; Пат. RU 2299859, RU 2316374) для сред, переведенных в неравновесное состояние, ОВП является интегральным показателем, отражающим структуру и биологическую активность питьевой воды, и может быть различным, даже при одном и том же значении рН [2, 3]. "Аномальность" значений ОВП и рН отнюдь не противоречит уравнению Нернста, а говорит об ограниченности условий его вывода и применения, а также об особенностях измерения параметров неравновесных активированных сред (рис.3) (измерение ЭДС проводилось по способу - заявка на изобретение RU 2007127132).

Аномальность значений рН и ОВП контактно и бесконтактно активированной воды достаточно просто объясняются возникновением вблизи анода и катода устойчивых высокоэнергетических резонансных микрокластеров (РМ) из осциллирующих диполей (молекул воды, ОН^- …) [2-4]. В статике такие системы из диполей неустойчивы (эффект коллапса), но в динамике, при резонансе, проявляются эффекты динамической стабилизации [3]. Переменное электромагнитное поле от двух диполей, осциллирующих синхронно в противофазе, имеет узкий спектр частот (резонансный эффект) и быстро убывает с расстоянием. Необычность свойств активированных водных растворов (время релаксации, эффекты бесконтактной активации, длительность существования кластерной структуры (см. рис. 1 и 2), дискретность по минерализации и гомеопатия) обусловлены высокой величиной добротности микрокластерных образований ("молекулярных камертонов") Q ~ 10^13-23.
 

Обычная питьевая ("консервированная") вода с ОВП>0, проникая в ткани человеческого организма, отнимает электроны от клеток и тканей, состоящие из воды на 80 - 90%. В результате этого биологические структуры организма (клеточные мембраны, органоиды клеток, нуклеиновые кислоты и другие) подвергаются окислительному разрушению. Так организм изнашивается, стареет, жизненно важные органы теряют свою функцию, снижается иммунитет.
 

Горная талая вода, отрицательно заряженная за счет трибоэлектричества и структурных фазовых переходов, имеет микрокластерную структуру. Питьевая вода с отрицательным ОВП легко усваивается организмом, сообщает свой заряд крови и разносится по всему организму, восполняя клеткам потерянные при болезни отрицательные заряды. К примеру, было установлено, что поение мышей, облученных смертельной дозой рентгеновского излучения, водой с ОВП= ? 450 мВ уменьшило среди них смертность с 96% до 10% по сравнению с контрольной группой, которой давали обычную (неактивированную) водопроводную воду с положительным ОВП.
 

Как правило, отрицательное значение ОВП активированной воды сохраняется не более суток, поэтому такую воду желательно готовить самим, либо жить около горных родников с "живой" водой.
 

В 1990 г. Киселев Б.И. разработал способ получения активированных водных растворов (АВР) на основе бесконтактного воздействия на воду полем - магнитным, лазерным и звуковым (Пат. 1827274 СССР). Им впервые было доказано, что искусственно, физическим методом, можно заставить неживой объект (воду) на ограниченное время стать биологически активной и полезной. Клинические исследования показали, что АВР являются сильнейшим иммуностимулирующим и лечебно-профилактическим средством без побочных эффектов. По сравнению с пероральным введением (~ 60 дней) наиболее быстрым и эффективным является инфузионное введение АВР (~ 10 дней).
 

В 2000 г. были изобретены таблетки "жизни" - микрогидрин (наноуглерод). Одна таблетка на стакан воды, молока, кока-колы, меняет ее ОВП от +300 мВ до - 300 мВ, что значительно больше, чем у свежеприготовленного морковного сока (- 70) мВ. Микрогидрин относят к сильнейшему антиоксиданту, но, к сожалению, стоимость 1 л такой воды достаточна велика ~ 100 руб.
 

В дальнейшем, В. М. Дворниковым (Пат. RU 2234945) был разработан напиток "Ваше здоровье", длительно сохраняющий свой отрицательный ОВП ~ (6 - 12) месяцев. Напиток, как показали исследования, обладает выраженными иммуностимулирующими, лечебно-профилактическими свойствами, но его стоимость доступна не многим (~140 руб./л).
 

Важным параметром питьевой воды является также её минеральный состав. Недостаток в воде основных ионов Ca⁺⁺, Mg⁺⁺, J, Se… приводит к целому ряду заболеваний. Лишь только в некоторых источниках содержание микроэлементов, ионов находится в приделах норм, рекомендованных ВОЗ (например, источники воды Сарово).
 

Низкий уровень поступления в организм ионов кальция и магния является причиной гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, остеохондроза (даже у детей 1,5-летнего возраста), остеопороза (ломкость костей), нарушения осанки, снижения интеллекта и памяти, усиленного камнеобразование желчевыводящих путей и мочевыделительной системы, разрушения зубной эмали, выпадения волос и т.д. Ионы кальция и магния крайне необходимы для нормального развития и функционирования организма человека. Особенно остро в них нуждаются дети, беременные и кормящие женщины, пожилые люди.
 

Результаты проведенных исследований показали, что в мире существует всего несколько природных уникальных источников c водой определенного состава и свойств, позволяющей жить полноценной здоровой жизнью. Как правило, такие источники расположены в горах. Что же делать остальным, которые в основном пьют воду "консервированную" (водопроводную или бутилированную)?
 

Исторически, сложились два направления в приготовлении питьевой воды.
 

Первое направление, экономное и массовое, основано на очистке и обеззараживании воды из ближайших источников до соответствующих для каждой страны санитарно-эпидемиологических правил и норм. Такой способ очистки сохраняет для потребителей необходимые минеральные вещества и обеспечивает себестоимость питьевой воды ~ (0,001 - 0,1) руб./л.
 

Второе направление (до недавнего времени считавшееся доступным для избранных) - это приготовление питьевой воды высшего качества. Основой этого направления является получение практически химически чистой воды посредством обратного осмоса, электродиализа с дальнейшей ее минерализацией (добавлением минеральных композий, веществ и газов). В последнее время наблюдается резкое удешевление и массовое внедрение технологии обратного осмоса, что позволяет удешивить приготовление воды и сделать ее доступной для широких слоев населения.
 

Установки обратного осмоса рекламируются как наиболее прогрессивные в приготовлении питьевой воды "высшего" качества. Однако доказано, что вода после обработки в установках обратного осмоса является:
 

• дистиллированной (деминерализованной);
• деионизированной (окисленной), т.к. ее окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), измеренный относительно хлор-серебреного электрода, является положительным и находится в интервале +(200-400) мВ;
• её структура несет на себе "информационный отпечаток канализационных труб, зараженных слизью и грязью", что чревато последствиями для людей с ослабленным иммунитетом.

Использование новых уникальных российских технологий, запатентованных устройств и способов, позволило создать установки принципиально нового поколения для приготовления питьевой воды высокого [5] (на основе активаторов ПЭМ-3, рис. 4) и высшего (на основе "клетки Фарадея") качества с резонансной микрокластерной структурой и контроля ее параметров в реальном масштабе времени (рис. 5).

 

Себестоимость питьевой воды и водных растворов, в зависимости от производительности установок, составляет ~ (0,1-0,2) руб./л (мод. 01), 0,2-2 руб./л (мод.01 os).
 

Установки могут быть использованы в различных областях науки и техники, где требуется интенсификация процессов, за счет приготовления высококачественных активированных водных растворов с заданным минеральным составом и свойствами. В частности, устройство может быть использовано при получении нового класса конденсированных сред (твердых веществ (Пат. RU 2316374) и активированных жидкостей, напитков (RU 2299859, RU 2194017)). Схема устройства "Изумруд-СИ" (мод. 01 os) (рис. 6, 7, заявка на изобретени RU 2007142957) включает узлы очистки 1, 2, электроактивации 3, добавления минеральных элементов и веществ 4, а также датчики 5, 6 и 9 с системами индикации для контроля свойств жидкостей (степени активации, рН, ОВП, температуры Т, диэлектрической проницаемости e, проводимости r и т.п.) и датчики 7 и 8 с системой индикации для контроля состава жидкостей (минеральных элементов, веществ). Датчики 5, 7, 9 установлены на выходе устройства, а датчики 6 и 8 - на входе устройства перед узлами очистки. Устройство может быть дополнительно снабжено узлами 10 и 11 обеззараживания жидкости (рис. 6), фильтром 12 тонкой очистки, дегазатором 13, накопителем 14 для хранения активированных жидкостей, нагревателем 15 и охладителем 16 жидкостей, а также одним или более ультразвуковым активатором 17. В качестве датчиков 5-9 с системой индикации для контроля свойств и состава жидкостей до и после активации могут быть использованы типовые датчики и системы индикации (минерализации, ионного состава, веществ, параметров активации, ОВП, рН, Т, e, r). В качестве фильтров тонкой очистки 12 и дегазаторов 13 могут быть использованы типовые устройства на основе мембран ? осмотических, трековых, селективных, половолоконных; вакуумных и ультразвуковых деаэраторов; и их комбинаций. Накопитель 14 может быть оснащен системой, поддерживающей постоянное давление и постоянную температуру.
 

Предлагаемая технология направлена на повышение эффективности обработки и качества получаемых жидкостей, контроля их параметров, предотвращение зарастания электродов катодными отложениями, засорения диафрагм, расширение эксплуатационных и функциональных возможностей, повышение удобства эксплуатации и обслуживания устройства.

Согласно новому ГОСТу и учитывая техническое состояние водоочистных сооружений в России, использование хлорирования и т.д. - вода из крана была и еще долго будет технической, если не использовать предложенный выход. В настоящее время перед нами два выхода:
1 - бутилировать воду в пластиковые бутылки,
2 - доводить воду до потребителя техническую, а далее готовить из нее, используя либо бытовые водоочистители, либо водоочистители коллективного пользования с разводкой до каждого адресата, питьевую высшего качества.
 

Общий ресурс работы электроактиваторов установок "Изумруд" составляет 100…2.000 тонн воды в зависимости от качества "питьевой" воды из крана. Существенное преимущество перед бутилированием - вода после установок ионизированная и по своим параметрам ОВП, pH приближена к горной талой воде и к параметрам жидкой среды организма. Авторы проекта надеются, что развитие данного направления и понимание необходимости разделения воды на технологическую и питьевую позволит решить многочисленные проблемы в области обеспечения населения питьевой водой высшего качества и увеличения продолжительности жизни.
 

Литература.

1. Смирнов А.Н., Сыроешкин А.В., Лапшин В.Б., Балышев А.В., Лебедев И.М. Супранадмолекулярные комплексы воды. Рос. хим. журн. Т.48., 2004. с. 125-135.
2. Широносов В.Г., Широносов Е.В. Опыты по бесконтактной активации воды. Сб. тез. докл. 2-го Международного симпозиума. Электрохимическая активация в медицине, с/х, промышленности. М.; ВНИИИМТ НПО "ЭКРАН". 1999. ч. 1. с. 66 http://www.ikar.udm.ru/sb15-12.htm
3. Широносов В.Г. Резонанс в физике, химии и биологии. Ижевск. Издательский дом "Удмуртский университет", 2001. с. 92 http://www.ikar.udm.ru/sb22.htm
4. Широносов В. Г. Физические основы резонансной активации воды. Сб. тез. докл. 1-го Международного симпозиума по электроактивации, г. Москва, 4-5 ноября 1997, с. 220-221 http://www.ikar.udm.ru/sb1-2.htm
5. Широносов В.Г., Широносова Г.И., Минаков В.В., Иванов В.Б. Установки и системы экологической индивидуальной и коллективной безопасности для дома, офиса и больницы. Сб. тезисов XIII Международного симпозиума "Международный год воды 2003", Австрия, 2003.- с. 253 - 255 http://www.ikar.udm.ru/sb28-1-5.htm

Ранее опубликовано:  Журнал - Экология и промышленность России, март 2008, с. 4-7, http://www.ikar.udm.ru/sb43-1.htm