Широко распространено мнение: если химический анализ показал, что в воде есть много разнообразных химических элементов, значит, вода грязная и пить ее опасно. Это не совсем так. Биологическая активность каждого элемента зависит от того, в какой форме он содержится: ионной или коллоидной. В первом случае элемент значительно активнее, чем во втором, когда его ион окружен молекулами гуминовых кислот, образующихся при распаде органики. Однако анализировать, в какой форме находятся элементы, - непросто. Установку для такого анализа и сделали ученые из Института геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернандского РАН (Москва) и Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН (Черноголовка).

В этой установке поток анализируемой жидкости проходит через последовательно расположенные мембраны, играющие роль сита. Они расположены так, что поры в каждой следующей мембраны меньше, чем в предыдущей (1-0,45, 0,45-0,1, 0,1-0,025, 0,025-0,01 мкм). В результате фракции воды с частицами разных размеров накапливаются в разных камерах, то есть концентрация частиц в каждой камере увеличивается в 5-20 раз. А это значит, что теперь их можно легко обнаружить.

Из этих камер и отбирали пробы, чтобы определить содержание элементов масс-спектрометром с индуктивно связанной плазмой. Для полного анализа одного образца с помощью новой установки нужно только 40 минут и около 20 мл пробы.

Возможности метода ученые продемонстрировали на примере анализа воды из природного целебного источника Арголик (Тува). Этот источник интересен тем, что в его воде почти нет солей, однако его лечебные свойства не вызывают сомнений у населения и врачей Тувы. Химики выяснили, что источник действительно слабоминеральный, всего 0,22 г солей на литр, что в пять-семь раз меньше, чем разрешено для питьевой воды. Однако более 90% всех макроэлементов (магний, кальций) и практически 100% микроэлементов (стронций, молибден, барий и другие) в воде этого источника находятся в ионной форме (все элементы оказались во фракции с размерами частиц менее 0,01 мкм). Именно поэтому столь чистая вода обладает биологической активностью.

Другой анализ воды, на сей раз из реки Эльстер, протекающей по промышленным районам Германии, показал, что в ней не так уж и мало солей, однако они находятся в малоактивной коллоидной форме. Никакой особой биологической активностью эта вода не отличается.

Метод, способный устанавливать, в какой форме находятся примеси в воде, очень пригодится для детального анализа природных и сточных вод, а также искусственно приготовленной питьевой воды и определения предельно допустимых концентраций тех элементов, которые объединены в частицы разного размера. Ведь опасная для здоровья концентрация какого-либо элемента в ионной форме может быть в десятки раз меньше, чем концентрация того же элемента, но входящего в состав относительно крупных частиц.

ИнформНаука