Зүлэггүй цөлийн дунд агаараас цэвэр ундны ус гаргаж авах боломжтой жижиг хайрцаг байсан гээд төсөөлөөд үз дээ. Энэ нь шинжлэх ухааны уран зөгнөлт киноны хэсэг шиг сонсогдож байна, тийм үү? Гэхдээ энэ одоо бодит байдал болсон. Өнөөдөр бид дэлхийн усны хямралыг шийдэж чадах хамгийн гайхалтай шинэ технологийн талаар ярилцаж байна.
НҮБ-ын мэдээлснээр дэлхий дээр хоёр тэрбум гаруй хүн аюулгүй ундны ус хэрэглэх боломжгүй байна. Зарим бүс нутагт байгалийн жамаар усны хомсдол бий. Уур амьсгалын өөрчлөлтөөс үүдэлтэй ган гачиг нь асуудлыг улам хурцатгасан. Зарим хүмүүсийн хувьд тэдний байгаа ус бохир, нян , хортой химийн бодисоор дүүрэн байдаг бол зарим хүмүүсийн хувьд хоёуланд нь байдаг. Тиймээс эрдэмтэд энэ асуудлыг шийдэх шинэ, гайхалтай аргуудыг олж байна.
Цөлийн ургац хураагч: Цөлд агаараас ус хийдэг хайрцаг
Бидний амьсгалж буй агаарт бидний харж чадахгүй их хэмжээний усны уур агуулагддаг. Энэ бол дэлхий дээрх хамгийн том усны эх үүсвэрүүдийн нэг юм.
Калифорнийн Их Сургуулийн Беркли дэх профессор Омар М. Ягигийн хэлснээр агаар мандалд байгаа 0.001%-иас бага хэмжээний усны уурыг ашиглавал бид гараг дээрх хүн бүрт өдөрт 50 литр ус өгч чадна.
Профессор Яги болон түүний баг энэхүү асар том, үл үзэгдэх усны нөөцийг ашиглах шинэлэг аргыг олсон. Тэд тусгай молекулуудыг нэгтгэн шат шиг бүтэц бий болгосон. Эдгээрийг металл-органик хүрээ (MOF) гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь гайхалтай зүйлс юм. Яс шиг жижиг MOF-ийн нэг хэсгийг дэлгэвэл хоёр хөлбөмбөгийн талбайтай тэнцэх хэмжээний гадаргуутай байдаг.
Тэд энэхүү MOF материалаар дүүргэсэн плексиглас хайрцаг бүтээжээ. Энэ хайрцаг нь нарны гэрэлд өртөхөд халдаг. Дараа нь хайрцаг доторх MOF нь маш хуурай цөлийн агаарт байгаа хамгийн бага хэмжээний усны уурыг ч шингээдэг. Дараа нь шингээсэн усны уур нь шингэн болж хувирч, цэвэр, уухад тохиромжтой ус болж цуглуулагддаг. Профессор Ягигийн хэлснээр "Энэхүү MOF-оос бусад тохиолдолд дэлхий дээр ийм бага чийгшилтэй үед агаараас усыг шингээж аваад буцааж гаргаж чадах өөр материал байхгүй."
Энэхүү MOF-ийн ердөө 200 граммаар хийсэн нарны эрчим хүчээр ажилладаг хайрцаг өдөрт нэг галлон (бараг 4.5 литр) ус цуглуулж чадна. Цахилгаан хөдөлгүүртэй загвар үүнийг өдөржингөө тасралтгүй хийж чадна.
Усан дахь хорт бодисыг илрүүлдэг "Био-Тархины Хордлогын Илрүүлэгч"
Ус цэвэр байх нь хангалтгүй, бас аюулгүй байх шаардлагатай. Ус нь бидний харж, амталж чадахгүй аюултай хорт бодис агуулж болно. Жишээлбэл, хүнцэл , хар тугалга, аюултай бактери . Баруун Хойд Их Сургуулийн судлаачид эдгээрийг илрүүлэх хялбар аргыг олохыг хичээж байна.
Тэд үүнийг хийхийн тулд бичил биетний тусламжийг авсан. Эдгээр бичил биетүүд усан дахь хортой бодисыг таньж, тэднээс өөрсдийгөө хамгаалах гайхалтай чадвартай. Энэ нь яг л энэ зорилгоор тусгайлан бүтээсэн "генетикийн молекулын тархи"-тай мэт юм.
Энэ хэрхэн ажилладаг вэ?
Энгийнээр хэлбэл, эдгээр бичил биетүүдийн биед биосенсор гэж нэрлэгддэг уураг байдаг. Усан дотор хар тугалга гэх мэт хортой бодис байх үед энэхүү биосенсор нь тэдгээр хар тугалганы молекулуудтай холбогддог. Дараа нь тухайн бичил биетний биед байгаа тодорхой ген идэвхжиж, хар тугалга нь биеэс шахагдаж гардаг.
Судлаачид эдгээр биосенсоруудыг авч, ДНХ-ийн бүтцийг нь бага зэрэг өөрчилсөн. Үүнийг өөрчилснөөр тэд хар тугалга гэх мэт хорд өртөхөд хор ялгаруулдаг генийн оронд гэрэл (гэрэл) ялгаруулдаг генийг идэвхжүүлсэн.
Тэгэхээр одоо юу болох вэ гэвэл, та эдгээр ДНХ-ийн өөрчлөлттэй уургуудыг усны дээжинд нэмэхэд, хэрэв тэр усанд хорт бодис байвал гэрэлтэж эхэлнэ. Усан дахь хорт бодис нэмэгдэх тусам улам гэрэлтдэг. Энэ бол ид шидийн мэт юм!
Орчин үеийн технологийн товч тойм
Дэлхийн усны хямралыг шийдвэрлэх шийдэл болгон гарч ирсэн эдгээр орчин үеийн технологийн заримыг доорх хүснэгтэд нэгтгэн харуулав.
| Технологи | Энэ хэрхэн ажилладаг вэ | Гол ашиг тус |
|---|---|---|
| Цөлийн ургац хураагч | Маш хуурай агаараас ч усны уурыг шингээж, цэвэр ус үйлдвэрлэхийн тулд металл-органик хүрээ (MOF) ашиглах. | Усыг цахилгаан эрчим хүч эсвэл томоохон дэд бүтэцгүйгээр хаана ч үйлдвэрлэж болно. |
| Био-Тархины Хордлогын Илрүүлэгч | Генетикийн хувьд өөрчлөгдсөн бичил биетний биосенсорууд нь усанд хорт бодис байгаа үед гэрэлтдэг. | Усны аюулгүй байдлыг хурдан бөгөөд хялбархан шалгах чадвартай байх. |
| Алдаатай хлорын диспенсер | Цахилгаангүй үед Вентури эффектийг ашиглан зөв хэмжээний хлорыг усанд автоматаар холино. | Хүний алдааг багасгаж, усыг тогтмол ариутгана. |
| Шокийн усны эмчилгээ | Цочролын электродиализаар хар тугалга зэрэг хүнд металлыг уснаас зайлуулах. | Уснаас зайлшгүй шаардлагатай эрдэс бодисыг зайлуулахгүйгээр зөвхөн хортой хүнд металлыг л зайлуулж чадна. |
Илүү гайхалтай шийдлүүд
Алдаа гаргах зай үлдээдэггүй хлорын машин
Хлор бол усан дахь нянг устгадаг хүчтэй ариутгагч бодис юм. Гэхдээ үүнийг зөв хэрэглэхэд төвөгтэй байж болно. Хлорын шахмал нэмэхэд заримдаа хэт их эсвэл хэт бага хэмжээгээр агуулагддаг. Үүний шийдэл болгон Тафтсын Байгаль орчны хүрээлэнгийн судлаачид цахилгаангүйгээр ажилладаг энгийн төхөөрөмж боловсруулжээ.
Энэ нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Усны хоолойн үзүүрт бэхлэгдсэн жижиг хайрцаг, шингэн хлороор дүүргэсэн сав. Ус хоолойгоор хурдан урсах үед энэ жижиг хайрцаг дотор даралтын зөрүү үүсдэг. Үүнийг Вентуригийн нөлөө гэж нэрлэдэг. Энэхүү даралтын зөрүүний улмаас хлорын савнаас зөв хэмжээний хлорыг автоматаар соруулж аваад устай холино. Ингэснээр хүний алдаа гарахгүйгээр ус үргэлж цэвэр байдаг.
Хар тугалгыг "цочроох" усаар зайлуулах арга
Америкийн Флинт хотын усан хангамжид хар тугалганы улмаас үүссэн ноцтой эрүүл мэндийн хямралын улмаас Массачусетсийн Технологийн Институтын (MIT) эрдэмтдийн бүлэг уснаас хүнд металлыг зайлуулах шинэ аргыг боловсруулжээ.
Тэд "шок электродиализ" хэмээх аргыг ашигласан. Энэ нь усан дахь хольцыг ялгахад цахилгаан ашиглахыг хэлнэ. Хар тугалга нь тоног төхөөрөмжийн хананд өөр аргаар наалдаж чаддаг тул уснаас зайлуулахад маш хэцүү бодис юм. Гэхдээ энэ арга нь натри зэрэг чухал эрдэс бодисыг уснаас зайлуулахгүйгээр хар тугалганы 95%-ийг зайлуулж чадна. Энэ нь усыг цэвэршүүлж, биед шаардлагатай эрдэс бодисыг үлдээдэг.
Эдгээр бүх технологи нь хүн төрөлхтний өмнө тулгарч буй хамгийн том сорилтуудын нэг болох усны хямралыг шийдвэрлэхэд шинжлэх ухаан, инновацийн хүчийг харуулж байна. Эдгээр нь бохир уснаас үүдэлтэй өвчнөөс хүмүүсийг аврах, эрүүл ирээдүйг бүтээхэд ихээхэн хувь нэмэр оруулах болно. Тиймээс ус хэр үнэ цэнэтэй болохыг ойлгож, арвич хямгач ашиглах нь бидний үүрэг юм.
Гэртээ авч явах мессеж
- Дэлхийн хүн амын дийлэнх хэсэг нь цэвэр ундны усны хүртээмжгүй байдалд ноцтой бэрхшээлтэй тулгарч байна. Энэ бол дэлхийн эрүүл мэндийн ноцтой хямрал юм.
- Эрдэмтэд агаараас ус үйлдвэрлэх, усанд агуулагдах хорт бодисыг амархан илрүүлэх, цахилгаангүйгээр усыг цэвэршүүлэх зэрэг гайхалтай шинэ технологийг нээж илрүүлжээ.
- Үүний жишээнд металл-органик хүрээ (MOF), биосенсор, цочролын электродиализ зэрэг технологиуд орно.
- Эдгээр шинэ нээлтүүд нь дэлхий даяарх хүмүүсийн эрүүл мэндийг хамгаалах, бохир усаар дамжин тархах өвчнөөс урьдчилан сэргийлэхэд ихээхэн найдвар төрүүлж байна.
- Хэрэв бохирдсон ус ууснаас болж ямар нэгэн шинж тэмдэг илэрвэл яаралтай эмчид хандаж зөвлөгөө аваарай.
Ус цэвэршүүлэх, цэвэр ус, усны технологи, ган гачиг, усны хомсдол, шинжлэх ухааны нээлтүүд, Сангийн яам
💬 Comments (0)
Одоогоор ямар ч сэтгэгдэл нийтлээгүй байна. Энд анх удаа сэтгэгдэлээ нэмнэ үү.
Сэтгэгдэлээ нэмнэ үү