Хлорит как ресурс: Новые горизонты в обеззараживании воды и утилизации побочных продуктов

Почему это важно

В России, как и во всем мире, диоксид хлора (ClO2) активно применяется для обеззараживания питьевой воды, в пищевой промышленности и иногда в медицинских учреждениях. Однако его использование неизбежно приводит к образованию побочного продукта — хлорита (ClO2⁻). Согласно действующим российским СанПиН (например, СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»), содержание хлорита в питьевой воде строго нормируется из-за его потенциальной токсичности. Традиционные методы удаления хлорита зачастую энергозатратны, требуют использования дополнительных реагентов и генерируют вторичные отходы. В условиях растущих требований к качеству воды и необходимости внедрения устойчивых технологий, поиск инновационных и экономически эффективных подходов к управлению побочными продуктами дезинфекции становится критически важным для эпидемиологов, технологов водоподготовки и специалистов пищевых производств.

Что показало исследование

Представленное исследование, опубликованное в журнале «Water Research» (2026), предлагает революционный взгляд на хлорит, переосмысливая его из нежелательного загрязнителя в ценный ресурс. Авторы предлагают концепцию использования хлорита, присутствующего в экологически значимых концентрациях, в качестве прекурсора для генерации активных окислителей непосредственно на месте. Эта стратегия «отходов в ресурсы» позволяет одновременно решать две задачи: эффективно удалять хлорит и уничтожать сопутствующие микрозагрязнители (например, остатки фармацевтических препаратов, пестициды), которые становятся все более актуальной проблемой для водоподготовки.

Ученые систематически исследовали эффективность двух основных путей активации хлорита: фотолитического (с использованием света) и каталитического (с применением металлсодержащих катализаторов). В ходе работы были выявлены и дифференцированы механизмы, лежащие в основе каждого метода, а также охарактеризованы профили образующихся реакционноспособных частиц. Эти детальные механистические данные имеют ключевое значение для рационального выбора оптимального пути активации в зависимости от конкретного состава воды и типа загрязнителей. Исследование также подчеркнуло недооцененную, но критически важную роль природного органического вещества (ПОВ) как доминирующего прекурсора в образовании нежелательных неорганических и органических побочных продуктов, что является важным аспектом для контроля безопасности процесса.

Практическое значение

Для специалистов в области водоподготовки и дезинфекции результаты этого исследования открывают новые перспективы. Во-первых, концепция активации хлорита может значительно повысить эффективность очистки питьевой воды, позволяя не только удалять хлорит, но и одновременно бороться с широким спектром микрозагрязнителей, что особенно актуально для обеспечения соответствия российским и международным стандартам качества воды. Это может привести к пересмотру существующих режимов водоподготовки, делая их более устойчивыми и менее затратными.

Во-вторых, для пищевых производств и, возможно, для некоторых аспектов санитарной обработки в ЛПУ, где используется диоксид хлора, понимание потенциала хлорита как источника активных окислителей может стимулировать разработку интегрированных систем. Такие системы могли бы не просто удалять хлорит, а активно использовать его для дополнительной дезинфекции или окисления органических веществ в сточных водах, сокращая потребность в новых реагентах и минимизируя образование отходов. Эксплуатация цикла ClO2⁻/ClO2 для интегрированного окисления и дезинфекции представляет собой перспективное направление для создания замкнутых систем, снижающих экологическую нагрузку и повышающих экономическую эффективность.

На что обратить внимание

Важно отметить, что данное исследование является концептуальным и закладывает основу для будущих разработок. Несмотря на значительный потенциал, существует ряд вызовов, требующих дальнейшего изучения. В частности, необходимо углубить механистическое понимание процессов активации хлорита в реалистичных условиях, которые включают сложный состав воды, переменные концентрации природного органического вещества, колебания pH и температуры. Крайне важно разработать эффективные методы контроля образования нежелательных побочных продуктов, как неорганических, так и органических, чтобы гарантировать безопасность конечного продукта – очищенной воды. Также требуются масштабные валидационные исследования эффективности процесса в сложных матрицах и проведение технико-экономических оценок для определения практической применимости и рентабельности предложенных технологий в реальных условиях эксплуатации.

---

Источник: Zhang, Ma, Jia, Li, Han et al.. Water research (2026)

Дайджест подготовлен редакцией Дезинфицирующиесредства.рф на основе рецензируемого научного исследования. Материал носит информационный характер и не заменяет официальные инструкции производителей и нормативные документы.