Челябинские ученые придумали, как очистить водоемы от ядохимикатов
27 Августа 2020
Фото: Вячеслав Шишкоедов
Вместе с сербскими коллегами они разработали дешевый, экологичный и эффективный метод водоочистки.
Южноуральские и сербские ученые нашли решение проблемы обеззараживания водоемов. Для удаления из воды применяемых для протравки полей гербицидов они предложили использовать диоксид хлора. Исследователи из Университета Белграда и ЮУрГУ провели ряд успешных экспериментов, в том числе с пробами воды из сербской реки.
По словам разработчиков, существующие физико-химические методы водоочистки не всегда могут обезвредить воду из-за высокого содержания токсичных загрязняющих веществ. Технологии AOP (Advanced Oxidation Processes — улучшенного процесса окисления) слишком дорогие, и на их запуск и апробацию уходит много времени.
Полезные свойства диоксида хлора известны давно, но оказалось, что он способен удалять из воды небезопасные для здоровья хлорацетамидные гербициды. Профессор Университета Белграда, по совместительству старший научный сотрудник кафедры «Экология и химическая технология» Драган Манойлович и декан химического факультета ЮУрГУ Вячеслав Авдин в ходе экспериментов убедились, что это вещество можно использовать и в качестве «водного антисептика».
Мало того, диоксид хлора — это еще и безвредный для экологии реагент. Исследователи научились его получать из двух химически стабильных твердых порошковых компонентов. По мнению экспертов, этот метод даже безопаснее, чем применение бытовой химии. В таком виде составляющие можно без опаски перевозить на любые расстояния. Причем препарат «реанимирует» и нормализует процесс фотосинтеза в воде, обогащает ее кислородом.
«Для определения степени обезвреживания загрязнителей, эффективности реакций мы применяли современное лабораторное оборудование, новейшие технологии, — сообщил профессор Драган Манойлович. — В их числе жидкостная хроматография, анализ общего органического углерода, газовая хроматография с масс-спектрометром. А для выявления экотоксичности использовали тест с Daphnia magna. На первой стадии эксперимента изучали разложение пестицидов в деминерализованной воде. А когда убедились в реальной пользе препарата, повторили эксперимент с взятыми из загрязненных водоемов пробами воды. Добавление диоксида хлора в такую воду запускает процесс окисления, а на выходе остаются небольшие осадки сульфата натрия и хлорида натрия. Это нейтральные, совершенно безвредные неорганические соли».
По словам ученого, для эксперимента были взяты пробы воды из реки Сава в водозаборе Белградского водоканала. И результаты обнадеживают: гербицид петоксамид полностью разложился, токсичность метазахлора существенно уменьшилась. Этот метод в ближайшее время можно будет применять для очистки сточных вод, в том числе «полевых». Он позволяет улучшить разложение стойких химических соединений и сточной органики. Но, по мнению экспертов, перед тем как окислять стоки диоксидом хлора, нужно изучить состав воды.
Добавим, у этой разработки будет продолжение. Авторы хлорной очистки планируют исследовать новые реагенты, которые помогут обезвредить трудноразлагаемые загрязнители. Один из вариантов — добавить в диоксид хлора катализаторы на основе диоксида титана. Такие добавки ускоряют водоочистку, повышают ее качество. Но их действие ограниченно, поэтому катализаторы нужно время от времени заменять или восстанавливать. Проблема и в том, что диоксид титана и подобные вещества действуют в узком диапазоне. Над ее решением теперь будут работать челябинские и сербские ученые.
По словам разработчиков, существующие физико-химические методы водоочистки не всегда могут обезвредить воду из-за высокого содержания токсичных загрязняющих веществ. Технологии AOP (Advanced Oxidation Processes — улучшенного процесса окисления) слишком дорогие, и на их запуск и апробацию уходит много времени.
Полезные свойства диоксида хлора известны давно, но оказалось, что он способен удалять из воды небезопасные для здоровья хлорацетамидные гербициды. Профессор Университета Белграда, по совместительству старший научный сотрудник кафедры «Экология и химическая технология» Драган Манойлович и декан химического факультета ЮУрГУ Вячеслав Авдин в ходе экспериментов убедились, что это вещество можно использовать и в качестве «водного антисептика».
Мало того, диоксид хлора — это еще и безвредный для экологии реагент. Исследователи научились его получать из двух химически стабильных твердых порошковых компонентов. По мнению экспертов, этот метод даже безопаснее, чем применение бытовой химии. В таком виде составляющие можно без опаски перевозить на любые расстояния. Причем препарат «реанимирует» и нормализует процесс фотосинтеза в воде, обогащает ее кислородом.
«Для определения степени обезвреживания загрязнителей, эффективности реакций мы применяли современное лабораторное оборудование, новейшие технологии, — сообщил профессор Драган Манойлович. — В их числе жидкостная хроматография, анализ общего органического углерода, газовая хроматография с масс-спектрометром. А для выявления экотоксичности использовали тест с Daphnia magna. На первой стадии эксперимента изучали разложение пестицидов в деминерализованной воде. А когда убедились в реальной пользе препарата, повторили эксперимент с взятыми из загрязненных водоемов пробами воды. Добавление диоксида хлора в такую воду запускает процесс окисления, а на выходе остаются небольшие осадки сульфата натрия и хлорида натрия. Это нейтральные, совершенно безвредные неорганические соли».
По словам ученого, для эксперимента были взяты пробы воды из реки Сава в водозаборе Белградского водоканала. И результаты обнадеживают: гербицид петоксамид полностью разложился, токсичность метазахлора существенно уменьшилась. Этот метод в ближайшее время можно будет применять для очистки сточных вод, в том числе «полевых». Он позволяет улучшить разложение стойких химических соединений и сточной органики. Но, по мнению экспертов, перед тем как окислять стоки диоксидом хлора, нужно изучить состав воды.
Добавим, у этой разработки будет продолжение. Авторы хлорной очистки планируют исследовать новые реагенты, которые помогут обезвредить трудноразлагаемые загрязнители. Один из вариантов — добавить в диоксид хлора катализаторы на основе диоксида титана. Такие добавки ускоряют водоочистку, повышают ее качество. Но их действие ограниченно, поэтому катализаторы нужно время от времени заменять или восстанавливать. Проблема и в том, что диоксид титана и подобные вещества действуют в узком диапазоне. Над ее решением теперь будут работать челябинские и сербские ученые.
Поделиться
