Юрий Новиков - Вода и жизнь на Земле
Использование серебра для обеззараживания воды не только увеличивает арсенал существующих реагентов, но и является одним из наиболее эффективных методов дезинфекции и консервирования питьевой воды.
Серебро, как уже отмечалось, обладает более высоким антимикробным аффектом, чем пенициллин, биомицин и другие антибиотики, и оказывает губительное действие на антибиотикоустойчивые штаммы бактерий. Вода, содержащая всего 1 мг/л серебра, хорошо инактивирует вирусы гриппа различных штаммов. Такая вода при последующем заражении сохраняет свою бактерицидность на протяжении многих месяцев. Даже при значительно меньших концентрациях, не превышающих 0,1–0,2 мг/л, она способна убивать многие патогенные организмы, вызывающие опасные водные эпидемии. Водные растворы серебра (привозе 0,1 мг/л) являются эффективным средством при обеззараживании питьевой воды от возбудителей холеры при концентрации последних в 1 мл до 1 млн, особей.
Весьма высокая бактерицидность серебряной воды была установлена и при заражении ее многими опасными кишечными возбудителями. Электролитические растворы серебра (серебряная вода) в концентрации 0,1, 0,2 и 0,5 мг/л обладают высокими бактерицидными свойствами и рекомендованы для обеззараживания воды, инфицированной возбудителями дизентерии, брюшного тифа, парафитов и сальмонеллезов.
Ионы серебра, адсорбируясь на поверхности клетки бактерии в результате взаимодействия электростатических сил (серебро + и протоплазма —), проникают внутрь и связываются с нуклеиновым ядерным веществом, образуя нуклеинаты. Этим они нарушают жизнедеятельность бактерий. Повышение температуры воды также оказывает положительное влияние на эффективность бактерицидного действия ионов, что свидетельствует о значительной роли химических процессов в этих явлениях. В прозрачной и бесцветной воде обеззараживающий эффект достигается за час-два при концентрациях электролитического серебра 0,2–0,4 мг/л, причем высокие питьевые качества воды сохранялись в течение всего 90-дневного периода наблюдения. Результаты были безупречны, и когда повторно загрязняли воду микробами и изменяли условия ее хранения — в различных по материалу и величине емкостях, при разной температуре. Выяснилось также, что для сохранения чистой питьевой воды достаточны меньшие концентрации серебра — 0,05 мг/л.
Было установлено, что без всякого вреда для здоровья можно всю жизнь употреблять воду, концентрация серебра в которой не превышает 0,05 мг/л. Это узаконено, как уже отмечалось, Государственным стандартом качества питьевой воды. Кратковременное же использование допускает и большие концентрации серебра — 0,1–0,2 мг/л. Так, общеизвестен эксперимент, когда испытатели целый год жили в условиях, приближенных к космическому полету; они употребляли воду, содержавшую 0,1 мг/л электролитического серебра. Каких-либо неблагоприятных последствий обнаружено не было. Качество же воды оставалось неизменно высоким.
Метод консервации воды серебром отлично зарекомендовал себя на морском флоте. Сегодня на морских судах установлены сотни ионаторов.
Известно, что для пищеблоков на судах дальнего плавания вода хранится в специальных питьевых танках. Но стационарные крупногабаритные, тяжеловесные резервуары непригодны для использования на спасательных шлюпках и рыбацких лодках. Для этих целей разработана технология консервирования аварийных запасов воды ионами серебра с хранением ее в полиэтиленовых мешочках, помещенных в герметично «закатанные» банки вместимостью 465 мл. Такая вода не теряет своих вкусовых свойств в течение двух лет, причем малогабаритная банка удобна для пользования. Бактериологический анализ этой воды не выявил наличия в ней бактерий. Другая картина наблюдалась в пробе воды, взятой из обычного анкерка — деревянного бочонка, в каком исстари хранится аварийный запас в спасательных шлюпках. Всего лишь после месячного рейса жидкость была мутной, появился привкус, да и запах оказался далеко не идеальный. Поэтому запасы в бочонках приходится часто обновлять, деревянную тару подвергать специальной обработке.
Серебро оказалось прекрасным консерватором минеральной воды. В настоящее время на Московском, Киевском, Ялтинском, Добропольском, Харьковском, Тальновском, Березовском, Феодосийском, Кисловодском, Днепропетровском и других заводах безалкогольных напитков минеральную воду обеззараживают и консервируют серебром. Это позволило увеличить пропускную способность складских помещений, улучшило бактериологические показатели минеральной воды. В последнее время появились бытовые ионаторы. К ним относятся переносной ионатор ЛК-25 (модель 1966 г.) и ионатор ЛК-27 (модель 1970 г.). Последний изготавливается Сумским заводом электронных микроскопов. Применение их, несомненно, оправдывает себя, но требует строгого соблюдения правил, изложенных в инструкциях.
Санитарно-гигиеническая оценка показала высокие качества и полную стабильность исходных физико-химических и бактериальных показателей питьевой воды, консервированной с помощью серебра, а космонавты отмечали ее хороший вкус.
Гидроэнергетика и орошение
Исключительно большое значение имеет вода как источник энергии. За несколько тысячелетий до нашей эры человек уже использовал проточную воду как движущую силу — на реках строили водяные мельницы. Однако промышленная гидроэнергетика получила развитие в XX в. И большую роль в этом процессе сыграла наша страна.
В 1926 г. вступил в строй первенец советской гидроэнергетики — Волховская ГЭС мощностью 58 тыс. кВт. вслед за Волховстроем были введены сотни гидроэлектростанций. В настоящее время Советский Союз занимает ведущее место в мире по запасам гидроресурсов.
Изменение режима рек, вызванное строительством ГЭС, не только не сокращает водных ресурсов, но, напротив, приводит к их аккумулированию в водохранилищах, которые по водному зеркалу часто соизмеримы с крупными озерами. Создание водохранилищ позволяет более рационально использовать водные ресурсы в различных отраслях промышленности, способствует широкому развитию обводнения в засушливых районах.
Только в СССР ныне насчитывается около 1000 водохранилищ объемом более 1 млн. м3. Аккумулированные в них запасы водной энергии оценивают в 775 млрд. кВт*ч, Три четверти из них находятся в восточной части страны, что имеет исключительно важное значение для осуществления намеченной партией программы развития производительных сил этого края. Мощные гидроузлы являются опорными пунктами быстрейшего освоения несметных природных богатств северо-восточных районов. Так, на электроэнергии Братской ГЭС работает крупнейший в Сибири Коршуновский горно-обогатительный комбинат, наращивают свои силы Братский алюминиевый завод и лесопромышленный комплекс. Усть-Илимская ГЭС становится энергетической базой другого индустриального комплекса, в который входят горно-обогатительные и целлюлозные комбинаты. Самая крупная в мире Саяно-Шушенская гидроэлектростанция мощностью 6,4 млн. кВт, первые агрегаты которой вступили в строй в десятой пятилетке, послужит основой для формирования Саянского территориально-производственного комплекса.
Как подчеркивалось в решениях XXV съезда партии, сооружение преимущественно крупных гидроузлов позволяет комплексно решать задачи производства электроэнергии, орошения земель, обеспечения водой городов и промышленных предприятий, развития судоходства и рыболовства, предотвращения наводнений. В этой связи важное значение имеет строительство Зейской, Бурейской и Колымской ГЭС на Дальнем Востоке, Днестровской ГЭС на Украине, Шульбинской ГЭС в Казахстане, Ингурской в Грузии, Шамхорской в Азербайджане, Курпсайской в Киргизии, Нурекской и Рогунской в Таджикистане. Одни из этих станций уже вступают в строй, на других работы только развертываются.
Огромно значение водохранилищ гидроэлектростанций и в водном хозяйстве страны. Построенные в бассейнах р. Волги, Днепра, Амударьи и Сырдарьи такие водохранилища создали предпосылки для орошения более 10 млн. га сельскохозяйственных земель. По водохранилищам осуществляется свыше 60 % всего объема водных перевозок в стране.
Какова главная задача гидроэлектростанций на Волге? Дело не только в том, что они вырабатывают 40 млрд. кВт*ч электроэнергии в год, не расходуя при этом ни грамма топлива. ГЭС еще играют роль регулятора, мобильного резерва. Нагрузка в сети Единой энергетической системы Европейской части СССР меняется, и порой очень быстро. Гидроэлектростанции отзываются почти мгновенно на резко возросшую потребность в электроэнергии.
Раньше главным показателем их работы было количество выработанной электроэнергии, киловатт-часы. Теперь показатель другой — готовность к несению нагрузки. Но, чтобы поддержать состояния высокой готовности, нужно весной, в паводок, аккумулировать определенное количество воды в водохранилище, поднять ее уровень хотя бы до минимальных отметок.
