2022 жылдың жазының аптап ыстық бір күні мен климаты бақыланатын ас үйімде тұрып, кері осмос жүйемнің суды 99,9%-ға дейін тазартқанын бақылап отырдым. Мен өзімді өте заманауи, дерлік мақтаншақ сезіндім. Содан кейін әжемнің айтқан әңгімесі есіме түсті: Қытайдың ауылдық жерінде өскен отбасы саз ыдыстарды өзен суымен толтырып, бір уыс көмір мен ұсақталған устрица қабықтарын тамызып, түні бойы тұндырып қоятын. Таңертең оны ішуге болатын еді.

Сол кезде маған бір ой келді: таза суға деген құштарлықты біз ойлап тапқан жоқпыз. Біз оны тек индустрияландырдық. Мыңдаған жылдар бойы адамдар өз заманы үшін таңқаларлықтай күрделі әдістерді қолданып, суды тазартып келеді. Ал кейбір жағынан бұл ежелгі әдістер біздің гипертехнологиялық дәуіріміз үшін әлі де сабақ болып табылады.

Алғашқы су сүзгілері: көмір және құм

Суды тазартудың ең көне әдістері қарапайым, талғампаз және таңқаларлықтай тиімді болды. Олар электр энергиясын қажет етпеді, қалдықтар шығармады және оңай қалпына келтірілетін материалдарды пайдаланды.

Көмір: түпнұсқа көміртекті сүзгі

Оттегі аз ортада ағаш жағу арқылы өндірілетін көмір кем дегенде 4000 жыл бойы суды тазарту үшін қолданылып келеді. Ежелгі үндістер мен мысырлықтар суды күйген ағаш ыдыстарда сақтау оны ұзақ уақыт бойы балғын ұстайтынын байқаған.

Олар ғылымды түсінбеді, бірақ әсерін байқады. Бүгінде біз белсендірілген көмірдің ластаушы заттарды физикалық адсорбция деп аталатын процесс арқылы адсорбциялайтынын білеміз, мұнда молекулалар көміртектің кең, кеуекті беткі аймағына жабысады. Қазіргі заманғы белсендірілген көмірдің бір граммының беткі ауданы 3000 шаршы метрден асады. Ежелгі көмір, онша тазартылмаған болса да, сол принцип бойынша жұмыс істеген.

Олар білмеген нәрсе: Олар бактериялар, вирустар немесе еріген химиялық заттар туралы білмеді. Олар тек көмірмен сақталған судың дәмі жақсырақ екенін және тез бұзылмайтынын білді. Олар бүгінгі көміртекті сүзгілеріміз сияқты иістерді кетіріп, дәмді жақсартты.

Құм және қиыршық тас: түпнұсқа шөгінді сүзгісі

Біздің заманымызға дейінгі 1500 жылғы Мысыр бедерлерінде судың құм мен қиыршық тас арқылы сүзілгені көрсетілген. Римдіктер су акведуктарына кірмес бұрын қоқысты кетіру үшін құм мен қиыршық тас қабаттарын пайдаланып, күрделі тұндырғыш бассейндер салған. Үндістанда біздің заманымызға дейінгі VI ғасырдағы медициналық мәтін болып табылатын Сушрута Самхитада қайнаған су және оны құм мен көмір арқылы сүзу сипатталған.

Олар білмеген нәрсе: Құмды сүзу физикалық тұрып қалу және биологиялық әрекет арқылы жұмыс істейді. Құм түйіршіктерінде пайда болатын биоқабат іс жүзінде кейбір органикалық ластаушы заттарды сіңіреді. Ол бүгінгі күнге дейін муниципалдық суды тазартуда қолданылады.

Қайнап жатқан төңкеріс

Суды қайнату кем дегенде 5000 жыл бойы қолданылып келеді, бірақ ежелгі әлем микробиологияны түсінбеген. Олар суды патогендерді өлтіру үшін емес, оны «жеңілдету» немесе «жағымсыз иістерді» кетіру үшін қайнатқан.

Тек 1854 жылы ғана Джон Сноу есімді британдық дәрігер Лондондағы тырысқақ індетінің көзі ретінде ластанған суды анықтады. Оның жаңалығы қоғамдық денсаулық сақтаудағы маңызды сәт болды. Қайнатудың кенеттен айқын, ғылыми мақсаты болды: бактерияларды жою.

Бірақ қайнатудың шектеулері бар. Ол ештеңені кетірмейді: минералдар, ауыр металдар, химиялық ластаушылар жоқ. Бұл бір ғана айла-шарғы. Біздің ата-бабаларымыз патогендік бактериялардан қорғалған, бірақ олар әлі де мышьяк, қорғасын немесе ауылшаруашылық ағынды суларымен толтырылуы мүмкін су ішіп отырған. Олар мұны білмеген.

Алхимиктер және философтар тасы

Римнің құлауы мен Қайта өрлеу дәуірі аралығында еуропалық алхимиктер «философ тасы» мен «өмір эликсирін» іздеудің бір бөлігі ретінде суды тазартумен тәжірибе жасады. Олар суды дистилляциялады, буды конденсациялады және қазіргі заманғы дистилляциялық аппараттарға өте ұқсас құрылғылар жасады.

Дистилляция: Суды буға айналдырып, қайтадан сұйықтыққа айналдыру арқылы барлығы дерлік жойылады — минералдар, химиялық заттар, бактериялар. Ежелгі гректер дистилляция туралы білген, бірақ оны тазартқан араб алхимиктері болған. 8 ғасырда Джабир ибн Хайян парфюмерия мен дәрі-дәрмектерді айдау әдістерін сипаттап, дистилденген судың ерекше таза екенін атап өтті.

Бірақ айдау баяу, энергияны көп қажет ететін және үй шаруашылықтары үшін тиімсіз болды. Ол ғасырлар бойы зертханалық қызығушылық болып қала берді.

Ұлы жаңалық: Микроскопиялық тіршілік

XVII ғасыр микроскоптың пайда болуымен бірге терең жаңалық ашты. Голландиялық ғалым Антони ван Левенгук жаңбыр суына өз қолымен жасаған линзалары арқылы қарап, кішкентай тіршілік иелерінің толы әлемін көрді. Ол олардың бактериялар екенін білмеді, бірақ олардың тірі екенін білді.

Бұл жаңалық әңгімені басқа жаққа бұрды: су жай ғана зат емес, ол тіршілік ету ортасы болды. Ауыз судың ауру тасымалдаушысы болуы мүмкін деген пікір әлі де даулы болды — аурудың микробтық теориясы 19 ғасырдың аяғына дейін кеңінен қабылданбады — бірақ күдік туындады.

Қазіргі заман: сүзу өнеркәсіптік сипатқа ие болуда

XIX ғасыр өнеркәсіптік суды тазарту ғасыры болды. Лондон үлкен құм сүзгілерін салды. Парижде коагуляция (бөлшектердің түйіршіктеріне химиялық заттар) қосылды. Әлемдегі алғашқы муниципалды суды хлорлау қондырғысы 1908 жылы Америка Құрама Штаттарында жұмыс істей бастады.

Кездейсоқ жаңалық: Хлорлау кездейсоқтық болды. Хлордың бактерияларды өлтіретіні белгілі болды, бірақ ешкім оны кеңінен қолданып көрген жоқ. 1908 жылы Нью-Джерсидегі су компаниясы іш сүзегінің өршуін бақылауға тырысып, суға ағартқыш қоса бастады. Бұл жұмыс істеді. 1920 жылға қарай хлорлау кең таралып, су арқылы таралатын аурулар күрт төмендеді.

Бірақ хлорлаудың өзіндік құны болды. Бактерияларды өлтіретін сол химиялық зат сонымен қатар дезинфекциялық қосалқы өнімдерді (ДБӨ), соның ішінде канцероген болып табылатын тригалометандарды (ТГМ) да түзді. Бүгінгі таңда муниципалдық суды тазарту дезинфекциялау қажеттілігін ДБӨ қаупімен теңестіреді. Бұл үнемі өзара әрекеттесетін мәселе.

Прогресс парадоксы

Менің ойымша, бұл таңқаларлық: ата-бабаларымыздың әдістері, қарапайымдылығына қарамастан, бүгінгі күні біз кездесетін көптеген мәселелерді шешті.

Біз шешімдер жиынтығын түбегейлі өзгерткен жоқпыз. Біз тек құралдарды тиімдірек, ыңғайлырақ және автоматтандырылған еттік.

Ежелгі әдістердің дұрыс болғаны (кейде ұмытып кететініміз)

1. Бақылаудың даналығы: Ежелгі қоғамдарда ғылыми құралдар болған жоқ, бірақ олар нәтижелерге мұқият назар аударды. «Дәмді су бізді ауыртпайды» деген олардың сапаны бақылау әдісі болды. Кейде біз бұл даналықты жоғалтып аламыз. Біз TDS өлшегішімізге толықтай сенеміз, тіпті сезім мүшелеріміз бірдеңе дұрыс емес екенін айтып тұрғанда да.

2. Қарапайымдылық және жөндеуге ыңғайлылық: Саз балшықтан жасалған ыдыстарды ауыстыруға болатын еді. Көмірді жинауға болатын еді. Құмды шайып тастауға болатын еді. Ежелгі суды тазарту жүйелері жергілікті болды, жөндеуге болатын және меншікті бөлшектерді қажет етпеді. Біз жөндеуге ыңғайлылықты ыңғайлылыққа айырбастадық және ақырында 10 доллар тұратын бөлшек істен шыққан кезде тасталатын жүйелерге тап болдық.

3. Нөлдік қалдық: Ежелгі тазартудың қосалқы өнімдері тұнба шөгінділері (тыңайтқыш ретінде пайдалануға болатын) және пайдаланылған көмір (жерлеуге немесе компосттауға болатын) болды. Қазіргі заманғы RO жүйелері ғасырлар бойы полигондарда сақталатын ағынды сулар мен пластикалық сүзгі картридждерін шығарады.

4. Шыдамдылықтың құндылығы: Ежелгі әдістер уақытты қажет етті. Су бір түнде тұнып қалды. Құмды сүзу баяу процесс болды. Қайнату үшін отын қажет болды. Біз жылдамдықты оңтайландырдық, кейде мұқияттылықтың есебінен.

Біз не үйрендік (олар біле алмайтын нәрсе)

1. Көрінбейтін әлем: Бактериялар, вирустар, ауыр металдар, ұшқыш органикалық қосылыстар, PFAS, фармацевтикалық препараттар. Бұл ластаушылар көзге көрінбейді. Ежелгі суда да олар болған, бірақ ежелгі әлем білмеген. Біздің ғылымымыз бізге толығырақ көрініс береді.

2. Судың химиясы: Біз рН мәнін, қаттылығын, сілтілігін және минералдар мен ластаушы заттардың өзара әрекеттесуін түсінеміз. Біз нақты технологиялармен нақты мәселелерді шеше аламыз.

3. Ластану ауқымы: Өнеркәсіптік ластану, ауылшаруашылық ағынды сулары және микропластик ежелгі заманда болған емес. Біздің суымыз 200 жыл бұрын ешкім елестете алмайтындай ластанған. Бізге біз әзірлеген озық құралдар қажет.

4. Тестілеудің маңыздылығы: Ежелгі әдістер болжам болды. Біз суымызды тексеріп, оның құрамында не бар екенін дәл біліп, дұрыс шешімді таңдай аламыз.

Синтез: Ескіні құрметтеу, жаңаны қабылдау

Мен саз балшықтан жасалған ыдыс үшін суды тазарту жүйесінен бас тартуды ұсынбаймын. Қазіргі заманғы суды тазарту өмірді сақтап қалады. Бірақ біз ежелгі даналықтан бір нәрсе үйрене аламыз деп ойлаймын.

Сезімдеріңізге назар аударыңыз. Егер судың дәмі жағымсыз болса, ол сізге бірдеңе айтқысы келеді. Оны елемеңіз.

Мүмкіндігінше жеңілдетіңіз. Егер жергілікті суыңыз қауіпсіз болса және тек дәмін жақсартуды қажет етсе, қарапайым көміртекті сүзгі жеткілікті. Сізге он төрт сатылы жүйе қажет емес.

Қызмет ету мерзімі мен жөндеу мүмкіндігі туралы ойланыңыз. Стандартты, ауыстырылатын бөлшектері бар жүйелерді таңдаңыз. Сізді бір өндірушіге бекітетін меншікті картридждерден аулақ болыңыз.

Қалдықтарды азайтыңыз. Мүмкіндігінше сүзгілерді қайта өңдеңіз. Пайдаланылған көміртекті компосттаңыз. Әрбір кішкентай әрекет қоқыс полигондарына түсетін жүктемені азайтады.

Шыдамды болыңыз. Сүзу уақытты қажет етеді. Жүйеңізді оның сыйымдылығынан тыс жүктемеңіз.

Таңғы рәсім

Қазір әр таң сайын мен RO жүйесінен бір стақан су құямын. Бұл шағын рәсім: мөлдір стақан, салқын су, ризашылық сәті. Мен судың ежелгі сулы қабаттар, муниципалдық тазарту қондырғылары, өз жүйем арқылы өткен жолы туралы ойлаймын. Мен мыңдаған жылдар бойы бірдей нәрсені іздеген миллиондаған адамдар туралы ойлаймын: ішуге қауіпсіз су.

Технология өзгерді, бірақ қалау өзгерген жоқ.

Әжемнің саз балшықтан жасалған құмырасы маған RO жүйесі ешқашан үйрете алмайтын нәрсені үйретті: таза су - бұл адам құқығы, адам қажеттілігі және адам жетістігі. Біз бұл бағытта мыңжылдықтар бойы жұмыс істеп келеміз. Және әлі де жұмыс істеп жатырмыз.