Аннотация
УДК 543.95; 533.9
DOI https://doi.org/10.52577/eom.2021.57.6.87
Современная цивилизация, обеспечивая экономический и социальный прогресс, одновременно объективно создает – подчас близкие к идеальным – условия для распространения разно-образных инфекций. Катастрофические последствия пандемии SARS-CoV-2 однозначно свидетельствуют – homo sapiens оказался неспособным эффективно противостоять напору коронавируса. Цель данной публикации – попытка восполнить пробел в разработке эффективных методов и средств микробиологической деконтаминации, оптимальных по критическим параметрам. Данные наблюдений свидетельствуют, что значительное число заражений коронавирусом SARS-CoV-2 происходит воздушным путем без непосредственного контакта с источником, в том числе в продолжительном временном интервале. Атмосферные осадки способствуют очищению воздуха от загрязнений и вирусов, снижая бесконтактные заражения, что дополнительно актуализирует проблему оптимальной микробиологической деконтаминации воздушной среды и поверхностей. Для оптимизации микробиологической стерилизации применен термодинамический подход. Показано, что необратимые химические реакции окисления являются кратчайшим способом достижения стерильности, причем они способны обеспечить высокую надежность деконтаминации. Установлено, что кислород оптимален в качестве окислителя, в том числе экологически, поскольку его реакционно-активные формы гармонично вписываются в естественные циклы обмена. Оптимальным методом получения реакционно-активных форм кислорода для обеззараживания является применение низкотемпературной («холодной») плазмы, обеспечивающей энергоэффективную генерацию окислительных реакционно-активных форм, – атомарного кислорода (O), озона (O3), гидроксильного радикала (·OH), перекиси водорода (H2O2), супероксида (O2-), синглетного кислорода O2(a1Δg). Из-за короткого времени жизни большинства названных форм вне плазменного аппликатора удаленные от генератора плазмы объекты стерилизуются озоном (O3), минимальное время жизни которого достаточно велико. Обосновано, что для энерго-эффективного производства озона оптимальна микроволновая генерация кислородной плазмы. Для варьирования в широких пределах производительности установок генерирования озона предложен модульный принцип. Модуль разработан на базе адаптированной серийной микроволновой печи, в которой поддерживается несамостоятельный СВЧ-разряд благодаря ионизаторам (игнайтерам), в том числе на базе излучающих радионуклидов-эмиттеров. При массивном загрязнении поверхностей целесообразно – дополнительно к обеззараживающему воздух озону (O3) – применение водных растворов перекиси водорода (H2O2). Эти реакционно-активные формы кислорода для обеззараживания удаленных от генератора плазмы объектов обладают высокой эффективностью и экологически нейтральны. Предложены надежные и доступные средства индивидуальной защиты при нахождении в зонах повышенной концентрации озона. Рассмотренные оптимальные средства обеззараживания могут быть адаптированы для многочисленных применений в сельском хозяйстве, промышленности и в быту.
Ключевые слова: коронавирус, оптимизация микробиологической стерилизации, термодинамический подход, реакционно-активные формы кислорода, низкотемпературная плазма, озон, перекись водорода, микроволны.