CC BY
59
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013 УДК 614.777
О.В. Зацепина1, А.А. Стехин1, Г.В. Яковлева1, И.П. Пъянзина2
ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОДЫ,
активированной структурно-напряженным карбонатом кальция в мицеллярной ФОРМЕ
1ФГБУ «НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина» Минздрава РФ, 119121, Москва; 2ООО «СОЗИДАТЕЛЬ», Москва
Приведены результаты исследований электрохимических показателей активированных структурнонапряженным кальцием углекислым в мицеллярной форме вод в процессе хранения и показано, что данные показатели таких вод изменяются во времени. При этом воды, имеющие первоначально большую активность, со временем снижают ее, уступая место водам, имеющим в данный момент активность, превышающую активность лидирующего в начале образца. Установлено, что причиной подобного осциллирующего во времени изменения активности является нелокальное взаимодействие между макроскопическими квантовыми системами активированных вод, расположенных на расстоянии друг от друга. Колебательные изменения электрохимических показателей активированных вод в процессе хранения отражают динамику изменения ее биологических свойств. Данные изменения в электрохимических показателях необходимо учитывать при оценке структурно-энергетического состояния активированной воды в период хранения посредством введения корректирующих коэффициентов.
Ключевые слова: электрохимические показатели воды; нелокальное взаимодействие; осцилляции активности воды
O. V Zatsepina1, A. A. Stekhin1, G .V Yakovleva1, I. P. P'yanzina2 — FEATURES OF CHANGES IN THE ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF WATER ACTIVATED WITH STRUCTURALLY STRESSED CALCIUM CARBONATE IN Micellar FoRM
1A. N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health, 119121, Moscow, Russian Federation; 2ООО "Sozidpatel"", 127299, Moscow, Russian Federation
The results of studies of electrochemical indices of waters activated with structurally stressed calcium carbonate tension in micellar form during storage are presented and these indicators of water were shown to change over time. In this case, waters, having initially superior activity over time reduce it, giving place to the waters that have at this moment an activity greater than the activity of the sample leading at the beginning. Established that the cause of this oscillatory over time change in activity is a non-local interaction between macroscopic quantum systems of activated waters located at a distance from each other. Oscillatory changes of the electrochemical indices of activated water during storage reflect the dynamic of changes in its biological properties. These changes in the electrochemical indices should be considered in evaluation of the structural and energetic state of the activated water during storage by means of introducing the correction factors.
Key words: electrochemical properties of water, a non-local interaction, the oscillations of water activity
В исследованиях последних лет [1-4] показано, что биологические свойства питьевой воды в значительной степени зависят от содержания в ней ион-радикальных форм активного кислорода, являющихся источником некомпенсированных по заряду электронов.
В этой связи проведены исследования по изучению влияния структурно-измененных вод на организм [5], полученных с использованием различных физических методов кондиционирования воды. Данные исследования показывают, что потребление структурно-измененных вод оказывает положительное влияние на различные процессы, происходящие в организме животных [6, 7], в том числе повышает неспецифическую резистентность (устойчивость организма к воздействию различных повреждающих факторов), стимулирует клеточный и гуморальный иммунный ответ организма животных, оказывает пребиотическое действие на кишечную микрофлору и регуляторное действие на гомеостаз при дефиците витаминов и микроэлементов.
Ввиду этого возникает необходимость решения актуальной эколого-гигиенической задачи - поиск оптимальных уровней биологической активности питьевой воды,
для корреспонденции: Стехин Анатолий Александрович, Stekhin-aa@mail . ru
обеспечивающих поддержание устойчивого гомеостаза организма. Решение данной актуальной гигиенической задачи сопрягается с необходимостью проведения ряда исследований в области изучения свойств питьевой воды, находящейся в метастабильном электрофизическом состоянии, определяемом наличием в ней избыточных отрицательных электрических зарядов и активных форм кислорода (АФК). Предпосылки связи биологической активности воды с изменением ее электрофизических свойств разработаны Дж. Препарата (когерентность воды [8, 9]) и отечественными учеными (теория ион-кристаллической ассоциации воды [10-13]).
Целью настоящего исследования явилось изучение динамики изменений неравновесных электрохимических свойств активированной структурно-напряженным кальцием углекислым в мицеллярной форме воды в процессе ее хранения.
Для параметризации неравновесных состояний воды, возникающих в результате ее электронной активации, использовались структурно- энергетические показатели [1], включающие оценку изменений концентрации перекиси водорода (ион-радикальной формы), редокс-потенциал, водородный показатель и электропроводимость.
При изучении неконтактного взаимодействия активируемых вод в 2 емкости по 3 л воды в каждой добав-
37
[гиена и санитария 5/2013
Рис. 1. Временные изменения значений окислительно-восстановительного потенциала Eh, мВ воды, активированной структурно напряженным мицеллатом кальция углекислого.
Рис. 2. Динамика изменений значений водородного показателя pH, ед. воды, активированной структурно напряженным мицеллатом кальция углекислого.
лялся мицеллат в концентрациях 100 и 200 мкл/л, которые устанавливались на расстоянии порядка 2 м друг от друга.
Как следует из рис. 1 и 2 динамика изменений электрохимических показателей воды, активированной мицеллатом кальция, имеет сложный характер. Так, если в начальной фазе (через 10-15 мин после приготовления растворов) окислительно-восстановительный потенциал ниже у раствора мицеллата кальция в концентрации 100 мкл/л, то по истечении 3 часов электрохимическое состояние растворов меняется (раствор мицеллата кальция в концентрации 200 мкл/л становится более активным (Ей2003ч=250,2 мВ против Ей1003ч=280,5 мВ).
Динамические изменения состояния активируемых вод, отражающие их неконтактное взаимодействие, фиксируются также синхронными противофазными изменениями значений водородного показателя воды (рис. 2).
Исходя из зависимостей, приведенных на рисунках, изменения значений электрохимических показателей вод по состоянию на 22 и 25 часов (утреннее и послеобеденное время на следующие сутки) указывают на наличие определенной зависимости активности воды от электрофизического состояния окружающей среды. Это отражается в снижении активности в дневное время суток и ее увеличении в утренние часы. Наличие тенденции к уменьшению red/ox-потенциала и увеличению водородного показателя свидетельствует о сохранении активности воды в процессе хранения, что связано с наработкой активных форм кислорода в воде. При этом более низкие значения red/ox- потенциала у образца воды в концентрации мицеллата 200 мкл/л по сравнению с другим исследуемым образцом отражают его ведущую (конкурирующую) роль в процессах активации воды и окружающей среды (при близком расположении образцов друг от друга) в данный период времени.
Вода с микродобавками структурно-напряженного мицеллата кальция углекислого оказывает неконтактное активирующее действие на воды, не содержащие активные микродобавки, в том числе и дистиллированную (табл. 1). Активирующее действие вод начинает проявляться спустя четверть часа после установления
образцов с дистиллированной водой внутри и вблизи емкости с водой, активированной мицеллатом кальция (концентрация мицеллата 200 мкл/л). Наиболее быстрое активирующее действие на воду отмечается для емкости, помещенной в активирующую воду (объем воды в емкости 0,3 л), и рядом расположенную (на расстоянии 25 см). Так, концентрация перекиси водорода от нулевых значений в начале опыта через 15 минут увеличилась до 0,36 мкг/л в емкости рядом с активирующим баком (R = 25 см) и до порядка 2 мкг/л -для емкости, помещенной в бак. При этом к 4-му часу от начала измерений в воде уверенно регистрируются АФК во всех сосудах и активирующем растворе (концентрация НО2-(*) ~ 14 мкг/л). По истечении суток независимо от расположения сосудов с исследуемой водой отмечается снижение концентрации АФК, что связано с уменьшением концентрации пероксидого ионрадикала в активирующем растворе.
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о неконтактном изменении электрохимических свойств воды, включая дистиллированную воду,
Таблица 1
Динамика изменений концентрации перекиси водорода (мкг/л) в неконтактно-активируемой дистиллированной воде
Время экспозиции, t, час Концентрация Н2О2, мкг/л
Расстояние*, R, см Активирующий раствор (мицеллат - 200 мкл/л)
50 25 0**
0 0 0 0 -
0,25 0 0,36 1,99 -
0,5 0 - 2,49 18, 1
4 13,6 13,7 10,4 -
24 2,2 1,54 1,06 -
25 0,50 1,75 2,27 9,66
*R - расстояние между баком с активирующей водой и емкостью
с исследуемой дистиллированной водой; ** - полипропиленовая емкость с исследуемой водой объемом 0,3 л размещалась в баке с активирующей водой.
38
Таблица 2
Изменения значений электрохимических показателей (водородного показателя, рн, ед.; окислительно-восстановительного потенциала, Eh, мВ; электропроводимости, S, ^Sm/cm) в водах, активированных кальцием углекислым в мицеллярной форме в процессе хранения
Разведение Экспозиция, сутки
1 4 29 53 112
Водородный показатель, рН, ед.
1:1105 7,96 8,03 8,14 8,13 8,24
1:5105 7,86 7,91 8,20 8,16 8,24
1:1106 7,88 8,06 8,12 8,32 8,29
1:1107 7,88 7,90 8,27 8,15 8,27
1:1108 7,806 7,93 8,37 8,18 8,32
Исх. вода 7,80 7,91 8,30 8,23 8,23
Окислительно-восстановительный потенциал, Eh, мВ
1:1105 276,5 270,4 245,5 252,4 256,6
1:5105 273,4 267,5 247,4 238,0 241,6
1:1106 268,6 284,5 241,7 237,4 251,3
1:1107 261,8 286,8 234,0 243,4 251,1
1:1108 245,9 286,3 230,3 235,8 256,8
Исх. вода 219,3 280,2 243,1 230,4 268,6
Электропроводимость, S, pSm/cm
1:1105 383,0 382,2 355,0 361,2 328,0
1:5105 383,2 383,0 375,8 356,0 332,6
1:1106 383,0 382,0 359,6 321,0 324,1
1:1107 382,0 382,1 349,1 362,2 331,4
1:1108 383,0 382,1 376,6 351,2 327,2
Исх. вода 371,2 382,4 377,8 370,0 358,5
за счет активирующего электрон-донорного действия каталитически-активного раствора мицеллата кальция. При этом изменения концентрации ион-радикальных АФК в воде отражают взаимодействие электронов из окружающей среды с фазой ассоциированной воды, что, вероятно, связано с проявлением нелокальных взаимодействий между макроскопическими квантовыми системами.
Для проверки данного предположения активирующие образцы воды располагали на удалении друг от друга порядка 10 м (в эксперименте). Результатами эксперимента установлено, что и на таком расстоянии образцы взаимодействуют между собой, что проявляется не только в увеличении времени упреждения, но и запаздывания реакции воды и окружающей среды. Так, первоначально «работает» более активный образец, подавляя активность сопряженного образца. После некоторой экспозиции активирующая роль в процессе переносится на сопряженный образец, который подавляет активность ранее активирующего образца. Такое поведение системы подобно взаимодействию двух квантовых осцилляторов, отражающему эффект конкуренции, в котором «побеждает» более активная система.
Анализ данных результатов измерений электрохимических показателей, приведенных в табл. 2, указывает на осциллирующие во времени изменения активности воды. Так, абсолютные значения водородного
показателя в течение первых 4 суток претерпевают изменения в пределах от 7,80. до 8,37 ед., окислительновосстановительного потенциала (Eh) - от 286,8 до 219,3 мВ, электропроводимости (S) - от 383,2 до 321,0 ^Sm/cm.
При этом на 29-е сутки эксперимента происходит снижение активности вод. Однако на 53-е сутки активность снова возрастает (за исключением пробы 3). Это говорит о том, что активированные воды, располагаемые на некотором удалении друг от друга, взаимодействуют между собой. При этом первоначально «работает» более активное разведение, подавляя активность сопряженного образца. После некоторого времени ситуация меняется с точностью до наоборот.
Как следует из данных, представленных в табл. 2, в процессе хранения исследуемых вод в одинаковых условиях их электропроводимость постепенно снижается (от S = 383,2 до S = 321,0 ^Sm/cm). Однако в некоторых пробах (2, 5, 6) это снижение происходит равномерно, а в других (1, 3 и 4) колебательно, причем пробы 1, 4 и 3 ведут себя противофазно друг другу.
Таким образом, колебательные изменения электрохимических показателей активированных вод, с одной стороны, отражают меняющиеся во времени их биологические свойства. В связи с этим при анализе структурноэнергетических показателей активированных вод в процессе хранения необходимо учитывать их квантовые свойства введением в расчет корректирующих коэффициентов.
Литер атур а
1. РахманинЮ.А., СтехинА.А., Яковлева Г.В. Методология оценки качества питьевой воды по структурно-энергетическим показателям. Гигиена и санитария. 2012; 4: 87-90.
2. Гольдштейн Н.И. Применение газофазного супероксида О2 в клинике. Российский медицинский журнал. 2003; 4: 49-52.
3. Filnkel T. Redox-dependent signal transduction. FEBS Lett. 2000; 476 (1-2): 52-4.
4 . Thannickal VJ., Fanburg B.L. Reactive oxygen species in cell signaling. Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2000; 279 (6): L1005-28.
5. РахманинЮА, БеляеваН.Н. В кн.: ЭКВАТЭК - 2006: Сборник докладов 7-го Международного конгресса «Вода: экология и технология». Москва, 30 мая-2 июня 2006 г. М.; 2006. т. 1: 1042
6. Гомбоев Д.Д. Физиологическое обоснование действия электрохимически активированных растворов поваренной соли на организм животных: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Новосибирск; 2009.
7. Постнов С.Е., Мезенцева М.В., Подчерняева Р.Я., Данлыбае-ва Г.А., Сургучева И.М., Гринкевич О.М. и др. Новые подходы в биомедицинской технологии на основе воды пограничного слоя. Биомедицинская радиотехника. 2009; 1: 3-15.
8. Широносов В.Г. Производство бутилированной биологически активной питьевой воды с длительно сохраняющимся восстановительным потенциалом и антиоксидантными свойствами. В кн.: Международная научно-практическая конференция «Экологическая безопасность государств - членов Шанхайской организации сотрудничества»: Сборник материалов X Международного симпозиума и выставки «ЧИСТАЯ ВОДА РОССИИ». Екатеринбург, 7-9 октября 2008 г. Екатеринбург; 2008: 680-5.
9. Рахманин Ю.А., Стехин А.А., Яковлева Г.В. Новый фактор риска здоровья человека - дефицит электронов в окружающей среде. Биозащита и биобезопасность. 2012; 4 (4): 21-51.
10. Del Giudice E., Preparata G. Coherent dynamics of water as a possible explanation of biological membranes formation. J. Biol. Phys. 1994; 20: 105-16.
39
[гиена и санитария 5/2013
11. Препарата Дж. Реалистическая квантовая физика: Пер. с англ. М.; Ижевск: Институт компьютерных исследований; 2005.
12. Кондратов В.К., Яковлева Г.В., Рахманин Ю.А., Кирьянова Л.Ф. Разработка гексагонально-клатратной и ион - кристаллической моделей воды. В кн.: XIII Международный симпозиум «Международный год воды - 2003». Австрия, 29 марта-5 апреля 2003 г М.; 2003: 32-40.
13. РахманинЮА., КондратовВ.К., ЯковлеваГ.В., СтехинА.А. Явление объемной гетерогенной цепочечной ион-кристаллической ассоциации воды в электромагнитном поле. Открытие N° А-144 от 20 января 1999 г. В кн.: Научные открытия (сборник кратких описаний, 2000г.). М.: РАЕН; 2001; 19-21.
References
1. Rakhmanin Ju.A., Stekhin A.A., Yakovleva G.V. Methodology to assess the quality of drinking water in the structural-energy performance. Gigiena i sanitaria. 2012; 4: 87-90 (in Russian).
2. Gol'dshtejn N.I. The use of gas-phase superoxide O2 in clinic. Rossiyskiy meditsinskiy zhurnal. 2003; 4: 49-52 (in Russian).
3. Filnkel T. Redox-dependent signal transduction. FhlBS Lett. 2000; 476 (1-2): 52-4.
4 . Thannickal VJ., Fanburg B.L. Reactive oxygen species in cell signaling. Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 2000; 279 (6): L1005-28.
5. Rakhmanin Ju.A., Beljaeva N.N. 7th International Congress “Water: Ecology and Technology”. ECWATECH - 2006. Collection of reports. Part 1, Moscow, 30 May-2 June 2006; 1042 (in Russian).
6. Gomboev D.D. Physiological basis of the electrochemically activated solutions of sodium chloride on animals. Summary of the thesis. Doctor. biol. science. Novosibirsk; 2009 (in Russian).
7. Postnov S.E., Mezenceva M.V., Podchernjaeva RJa., Danlybae-va G.A., Surgucheva I.M., Grinkevich O.M., Lopatina O.A., Baklanova O.V. New approaches in biomedical technology, water-based boundary layer. Biomeditsinskaya radiotekhnika. 2009; 1: 3-15 (in Russian).
8. Shironosov V.G. Production of biologically active bottled water with long-lasting reduction potential and antioxidant properties. International scientific-practical conference «Environmental security of states - members of the Shanghai Cooperation Organi-zation,» a collection of materials X International Symposium and Exhibition «Clean water RUSSIA», October 7-9. Yekaterinburg. 2008; 680-5 (in Russian).
9. Rakhmanin Ju.A., Stekhin A.A., Yakovleva G.V. New risk factor for human health - the deficit of electrons in the environment. Biozashchita i biobezopasnost’. 2012; 4 (4): 21-51 (in Russian).
10. Del GiudiceE., Preparata G. Coherent dynamics of water as possible explanation of membrane formation. J. Biol. Phys. 1994; 20: 105-16.
11. Preparata Dzh. Realistic quantum physics. J. Drug Math. from English. N.N. Kokorina. Moscow-Izhevsk: Institute of Computer. Issled.; 2005 (in Russian).
12. Kondratov V.K., Yakovleva G.V., Rakhmanin Ju.A., Kir'janova L.F. Development of hexagonal-clathrate and ion-crystal models of water. XIII Intern. Symposium: «International Year of Water-2003», Austria, March 29-April 5? 2003; 32-40 (in Russian).
13. Discovery number A-144 dated January 20, 1999 «The phenomenon of the bulk of heterogeneous ion-chain crystalline water associations in the electromagnetic field,» the authors Rakhmanin Ju.A., Kondratov V.K., Yakovleva G.V, Stekhin A.A. Discoveries (a collection of short descriptions, 2000.). Moscow: Academy of Natural Sciences, 2001; 19-21 (in Russian).
Поступила 11.03.13
Гармонизация нормативно-методических документов
О О.Н. ДОБРОХОТСКИИ, А.И. ДЯТЛОВ, 2013 УДК 613.6:579.6
О.Н. Доброхотский1, А.И. Дятлов2
основные направления гармонизации российских и международных требований по обеспечению биологической безопасности при работе с патогенными биологическими агентами
1ФГБУЗ «Медико-санитарная часть № 164» ФМБА России, 142279, Московская область, п. Оболенск; 2ФБУН «ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека142279, Московская область, п. Оболенск
Актуальность гармонизации российских и международных требований при работе с патогенными биологическими агентами (ПБА) обусловлена необходимостью обеспечения биологической безопасности на основе управления биорисками. Одно из принципиальных условий гармонизации - разработка и внедрение российского стандарта по управлению биорисками на основе международного стандарта CWA 15793:2008.
Ключевые слова: биобезопасность, оценка биорисков, управлени биорисками
O. N. Dobrokhotskiy1, A. I. Dyatlov2 - MAIN DIRECTION OF HARMONIZATION OF RUSSIAN AND INTERNATIONAL REQUIREMENTS ON PROVIDING OF BIOLOGICAL SAFETY WHEN HANDLING PATHOGENIC BIOLOGIcAL Agents
1«Medical Sanitary unit № 164», 142279, Moscow region, Obolensk, Russian Federation; 2State Research Center for Applied Microbiology & Biotechnology, 142279, Moscow region, Obolensk, Russian Federation
The actuality of harmonization of Russian and international requirements when handling with pathogenic biological agents (PBA) is caused by the need to ensure biological security on the basis of control of biorisks. One of the basic conditions for harmonization is development and implementation of the Russian standard for biorisk management based on international standard CWA 15793:2008.
Key words: biosafety, biorisks-assessment, biorisks management
40
