Кувшины для воды, предназначенные для очистки воды от вредных примесей, не созданы равными, как показало новое исследование.
Ученые из Университета штата Огайо сравнили способность трех популярных марок кувшинов очищать водопроводную воду от опасных микроцистинов. Они обнаружили, что в то время как один кувшин отлично справился со своей задачей, другие позволили токсинам, которые появляются во время вредоносного цветения водорослей (ВЦВ), выйти из фильтра и попасть в питьевую воду.
Очиститель, который быстрее фильтрует воду и полностью состоит из активированного угля на основе кокоса, удаляет из воды 50 или менее процентов микроцистинов. Но очиститель, который фильтровал воду медленнее всего, и который был сделан из смеси активированного угля, сделал микроцистины необнаружимыми в питьевой воде. Исследование опубликовано в журнале Water Science Technology: Water Supply.
«Поскольку в очистных сооружениях питьевой воды также используется активированный уголь, я подумал, что эти домашние фильтры могут также удалять некоторые микроцистины, но я не ожидал таких хороших результатов и таких больших различий между кувшинами», - сказал Джастин Чаффин., ведущий автор исследования, старший научный сотрудник и координатор исследований в Лаборатории камня штата Огайо. Stone Lab расположена на озере Эри и служит центром для исследователей со всего Среднего Запада, работающих над проблемами Великих озер.
Производящее токсины вредоносное цветение водорослей (ВЦВ) стало глобальной угрозой для питьевой воды. Микроцистины являются одними из наиболее распространенных токсинов, образующихся в результате цветения цианобактерий и представляющих значительный риск для здоровья животных и человека. Побочные реакции на токсины могут варьироваться от легкой кожной сыпи до серьезного заболевания или смерти в результате повреждения печени или почек.
В Огайо микроцистины в системе водоснабжения Толедо оставили более 400 000 жителей без водопроводной воды на несколько дней в 2014 году.
«С тех пор многие жители пьют воду в бутылках, а другие полагаются на эти фильтрующие кувшины в качестве резервной копии на случай, если водоочистные сооружения пропустят возврат микроцистинов», - сказал Чаффин. По его словам, после инцидента 2014 года таких угроз для воды обнаружено не было.
"На публичных мероприятиях жители постоянно спрашивали меня: "Удаляет ли мой кувшин для воды микроцистины?" и мой ответ всегда был: «Я не знаю», - сказал Чаффин.
Итак, он разработал исследование, чтобы ответить на этот вопрос.
Исследователи не называют бренды в исследовании, но они обычно встречаются в торговых точках и стоят от 15 до 50 долларов, сказал Чаффин. По его словам, заинтересованные потребители могут сравнить результаты исследования с характеристиками отдельного кувшина, чтобы принять обоснованное решение о покупке.
«В целом, чем дешевле кувшин, тем хуже он справляется с фильтрацией токсинов», - сказал Чаффин.
Чаффин и его сотрудники использовали загрязненную воду озера Эри, которую они разбавили до различных концентраций микроцистинов, а затем пропустили через три обычных кувшина, предназначенных для очистки воды. Последовательно медленная фильтрация и комбинация различных типов активированного угля оказались наиболее полезными.
Идея кувшинов заключается в том, что активированный уголь в фильтре «захватывает» вредные вещества из водопроводной воды, когда они связываются с молекулами углерода.
Когда воду с концентрацией микроцистина 3,3 микрограмма на литр пропускали через три фильтра, ее концентрация падала во всех случаях, но не обнаруживалась только в одном кувшине - модели с самой медленной фильтрацией. Исследователи выбрали эту концентрацию, чтобы имитировать концентрацию, о которой сообщалось в 2014 году в Толедо.
«Время контакта действительно имеет значение. Если вы пропускаете воду очень быстро, микроцистины и другие органические молекулы не успевают прикрепиться к молекуле углерода и прилипнуть к фильтру», - сказал Чаффин.
Время контакта варьировалось от чуть более двух минут на литр (для худших питчеров) до более шести минут на литр (для лучших). Средний кувшин фильтрует воду со скоростью почти четыре минуты на литр.
У двух самых эффективных кувшинов были фильтры, сделанные из смеси источников активированного угля. Наименее эффективный фильтр кувшина был полностью изготовлен из активированного угля на основе кокосового ореха.
Исследовательская группа также проверила, остаются ли микроцистины на фильтрах с истекшим сроком годности, пропуская сверхчистую деионизированную воду через очиститель.
«Мы вообще не обнаружили микроцистины в этой отфильтрованной воде, поэтому есть большая вероятность, что то, что удалялось, навсегда останется в фильтре», - сказал Чаффин.
Тем не менее, он предложил рассматривать эти кувшины для очистки в качестве подстраховки для тех, кто беспокоится о том, что микроцистины останутся незамеченными на очистных сооружениях питьевой воды - не в тех случаях, когда было предупреждение и люди были предупреждены придерживаться бутилированной воды.
"Но когда нет предупреждения, эти фильтры намного дешевле и лучше для окружающей среды в долгосрочной перспективе, чем бутилированная вода. Вы не создаете горы пустых бутылок", - сказал Чаффин.