Diamanty čistia vodu od škodlivín [Jednotka RTVS]

Janette Štefánková, moderátorka: „Z klasických čistiarní odpadových vôd odchádza voda, v ktorej sa nachádzajú stopy liečil, pesticídov, farbív či drog. Takáto voda sa vypúšťa do riek a škodí živočíchom. Vedci z Ústavu elektroniky a fotoniky Fakulty elektrotechniky a informatiky Slovenskej technickej univerzity sa preto v rámci výskumu venujú čisteniu vody pomocou diamantových elektród. Výsledky sú ohromujúce.“

Marián Vojs, vedecký pracovník: „Začali sme v podstate s takouto úrovňou zafarbenia. Tie diamantové elektródy fungujú a dochádza k odfarbeniu vody, čo vlastne reprezentuje tú degradáciu toho farbiva, ktoré je obsiahnuté v tejto vode.“

Anna Repková, redaktorka: „Základným kameňom elektród sú vrstvy z vodivých umelých diamantov. Vedci si ich sami vyrábajú rozkladom metánu za pôsobenia mikrovlnného žiarenia pri vysokých teplotách. Takáto diamantová vrstva narastie na špeciálnej keramike atóm po atóme, ako keď padajú vločky a vytvárajú vrstvu snehu.“

Marián Vojs: „Jedno zrniečko diamantu je zhruba jedna stotina ľudského vlasu. Tieto vrstvy následne používame ako materiál, ktorý je svojimi vlastnosťami vysokounikátny.“

Anna Repková: „Diamantmi obrastená keramika je jadrom modulu, ktorý čistí vodu s využitím princípu elektrolýzy.“

Martin Vrška, doktorand, Fakulta elektroniky a informatiky STU: „Najskôr sa vloží elektróda do plastu, ktorý je vyfrézovaný, predpripravený. Do plastu sa utesní pomocou silikónu, ktorý je veľmi teplotne stály, a následne sa nechá silikón zaschnúť. Na takýto modul sa priloží úchyt na pripojenie hadice a tieto dve časti sa zavaria pomocou horúceho vzduchu. Keď máme už modul zavarený, zoberieme druhú časť modulu a spojíme ich do jedného celku.“

Marián Vojs: „Ďalšou časťou nášho výskumu je vlastne vývoj elektroniky, ktorý riadi spôsob degradovania, kde sa snažíme znížiť spotrebu elektrickej energie na celý ten proces.“

Anna Repková: „Výskum je postavený na interdisciplinárnej spolupráci. Katedra analytickej chémie Prírodovednej fakulty Univerzity Komenského a analyzuje vzorky vody z nemocníc, domovov dôchodcov či klasických čističiek odpadových vôd pred a po čistení diamantovými elektródami.“

Marián Vojs: „Ak sa dostaneme na látky, ktoré sú umelo vytvorené, tak dochádza k veľmi nízkej účinnosti degradácie. Ak sa pozrieme na účinnosť takéhoto čistenia pomocou diamantových elektród, dosahujeme, pri niektorých látkach je to až desaťnásobne zvýšenie efektivity tej degradácie a niektoré látky zdegradujeme úplne.“

Janette Štefánková: „V téme pokračujeme spolu s Petrom Fedorom, dekanom Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského, želám pekný večer. Skutočne sú odpadové vody znečistené rozmanitými liečivami?“

Peter Fedor, dekan Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského (naživo): „Dobrý večer. Tak pozrite sa. Analýza odpadových vôd, jednak pritekajúci, jednak odtekajúcich z čistiarní odpadových vôd, obsahuje pomerne široké spektrum liečiv, ich aktívnych metabolitov, ktoré prechádzajú istou transformáciou v ľudskom alebo živočíšnom tele. Dokumentované sú predovšetkým rôzne antibiotiká, antihistaminiká, antidepresíva alebo hormóny, na ktorých výskyt a koncentráciu samozrejme vplýva celé množstvo, široké množstvo faktorov vrátane povedzme ročného obdobia, teda s pomerne vysokou koncentráciou výskytu antibiotík v chladných zimných mesiacov.“

Janette Štefánková: „Akú úlohu v tomto smere zohrávajú čistiarne odpadových vôd, prečo sa v nich neliečivá neodbúravajú?“

Peter Fedor: „No moderné čistiarne odpadových vôd sú takpovediac štandardne primárne dizajnované na odbúravanie skôr takých bežných organických alebo dusíkatých látok, ako je napríklad amoniak alebo močovina, a jednoducho účinnosť odbúravania a likvidácie takýchto liečiv a ich aktívnych metabolitov je veľmi nízka, z čoho teda vyplýva, že sa veľmi aktívne potom dostávajú do životného prostredia a majú množstvo negatívnych efektov.“

Janette Štefánková: „Áno, pretože vo vode žijú rôzne organizmy. Ako teda liečivá na ne vplývajú?“

Peter Fedor: „Samozrejme, liečivá v životnom prostredí majú skutočne široké spektrum negatívnych efektov. Jednak na vývin organizmu, jednak na jeho správanie, na celkový zdravotný stav populácie, ale aj jednotlivých jedincov. Napríklad hormonálne látky môžu v akvatickom prostredí na niektoré vodné organizmy pôsobiť ako takzvané endokrinné disruptory s negatívnym javom a s negatívnym efektom na jednak endokrinný, jednak nervový, ale rovnako aj reprodukčný systém vrátanie problémov v oblasti sexuálneho správania. No a naviac je tu známy aj, povedal by som, taká známa bioakumulačná schopnosť niektorých antidepresív v telách organizmov, odkiaľ sa potom dostávajú do životného prostredia do ďalších organizmov prostredníctvom takzvaných trofických alebo potravných sietí a potravných reťazcov. No a treba ešte azda zdôrazniť, že aj pomerne minimálne množstvo, pomerne minimálna koncentrácia rôznych antibiotických látok vo vodách vo vodnom prostredí môže spôsobiť a môže pôsobiť negatívne mutagénne na to mikrobiálne spoločenstvo smerom ku, dá sa povedať, neželanej zvýšenej rezistencii baktérií voči antibiotikám.“

Janette Štefánková: „Slová dekana Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského Petra Fedora.“