Проблема загрязнения питьевой воды различными токсичными примесями или тяжёлыми металлами актуальна во всём мире. Сброшенные отработанные жидкости предприятий со временем просачиваются в грунтовые воды. Вместе с ними на водоносные горизонты попадают и вредные элементы.
Определять наличие в воде потенциально опасных для здоровья человека примесей учёные научились уже давно. Однако до недавнего времени такой экспресс-анализ заключался просто в подтверждении или опровержении присутствия частиц тяжёлых металлов или химически опасных для живых организмов элементов. Тест проводился с помощью оптических цветовых индикаторов. По типу лакмусовой бумажки, известной многим ещё со школьного курса химии.
Принцип банально простой. Если индикатор поменял цвет после погружения его в тестовую пробу жидкости – значит, вода заражена. Однако тип примесей и их концентрацию такой метод анализа показать не может. Да и сам прибор, для проведения исследования такого характера, весьма габаритный, и не очень удобен для мобильного транспортирования.
Недавно российские учёные из Национального исследовательского технического университета бывшего Московского института стали и сплавов «МИСиС» совместно с исследовательской группой из Московского государственного университета им. Ломоносова представили новейший способ определения чистоты воды с помощью наночастиц, или квантовых углеродных точек. Придуманный отечественными научными работниками метод можно будет использовать для эффективного и быстрого анализа не только сточных вод предприятий, но и для определения качества водопроводной воды в бытовых условиях.
Новый способ заключается в так называемом поляризационном флуоресцентном анализе (ПФА) воды. В 1 мл исследуемой жидкости вводится около 5 микролитров наночастичной дисперсии. Введённые углеродные квантовые точки вступают во взаимосвязь с частичками тяжёлых металлов в образце воды. Эта реакция влияет на светопропускную способность жидкости. Через 7 секунд после начала эксперимента на электронном цифровом табло устройства выводятся данные о предельно точной концентрации примесей катионов металла. Устройство довольно компактное. По размерам оно не больше обыкновенной походной косметички.
Пока разработчики создали опытные образцы своих приборов только для определения наличия в воде ионов меди. Однако в скором будущем учёные обещают представить индикаторы для обнаружения частиц цинка, никеля, свинца, ртути и других потенциально опасных тяжёлых металлов.
