На Южном Урале ученые придумали, как очистить водоемы от тяжелых металлов
1 Февраля 2022
Фото: Людмила Ковалева
Нейтрализующие загрязняющие вещества сорбенты-блокаторы могут принести большую пользу экологии.
Южноуральские ученые создали материал, очищающий водоемы от тяжелых металлов и блокирующий их возврат в природную среду. Свойства сорбента уже испытали на пробах вод, загрязненных отходами реально действующего предприятия. Изобретение вызвало огромный интерес у промышленников и в научной среде.
Как пояснили авторы ноу-хау, блокаторы — это новый тип материалов, работающих как впитывающие загрязняющие вещества сорбенты. Загрязнение водоемов тяжелыми металлами — болевая проблема промышленных регионов, в том числе и Челябинской области. Как избавиться от негативных последствий для экологии при работе предприятий металлургического и машиностроительного комплекса? Эту амбициозную цель поставили перед собой ученые в рамках стратегического проекта «Фундаментальные основы синтеза и эксплуатации перспективных материалов» федеральной программы «Приоритет 2030».
Очень ценное свойство таких материалов — усиленный эффект блокирования катионов вредных для экологии тяжелых металлов: на их поверхности есть некие наноцентры, способные обменивать элементы кристаллической решетки на растворенные в воде или содержащиеся в грунте загрязнители.
Фото пресс-службы ЮУрГУ
«Важнейшие отличие блокаторов от других материалов, использующихся для сорбции, эффект саморегуляции и декарбонизации — удаления из воды свободного диоксида углерода, — говорит кандидат технических наук, доцент кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов» ЮУрГУ Татьяна Лонзингер. — После завершения поглощения загрязнителей в саморегулирующейся системе начинается образование защитного поверхностного слоя с участием углекислого газа атмосферы. Он покрывает поверхность материала и превращает в экологически безопасный объект, на котором развиваются простейшие формы растительности».
По словам ученых, сырьем для блокаторов служат экологически чистые природные материалы. Изучив физико-химические свойства их компонентов, они определили оптимальный химический состав, соотношение составляющих, прочностные характеристики элементов и количество активных наноцентров. Так, например, удалось выяснить: для превращения растворенных в водоемах тяжелых металлов в твердое состояние нужно, чтобы в структуре блокатора была добавка-осадок, способная к такому обмену.
Разработчики уже выстроили теоретическую модель, на основании которой синтезировали лабораторные и опытные образцы материалов для очистки загрязненной воды. Их испытали на модельных растворах и сточных водах предприятий Уральской горно-металлургической компании, а также на грунтах с техногенным загрязнением.
Как пояснили авторы ноу-хау, блокаторы — это новый тип материалов, работающих как впитывающие загрязняющие вещества сорбенты. Загрязнение водоемов тяжелыми металлами — болевая проблема промышленных регионов, в том числе и Челябинской области. Как избавиться от негативных последствий для экологии при работе предприятий металлургического и машиностроительного комплекса? Эту амбициозную цель поставили перед собой ученые в рамках стратегического проекта «Фундаментальные основы синтеза и эксплуатации перспективных материалов» федеральной программы «Приоритет 2030».
Очень ценное свойство таких материалов — усиленный эффект блокирования катионов вредных для экологии тяжелых металлов: на их поверхности есть некие наноцентры, способные обменивать элементы кристаллической решетки на растворенные в воде или содержащиеся в грунте загрязнители.
Фото пресс-службы ЮУрГУ
«Важнейшие отличие блокаторов от других материалов, использующихся для сорбции, эффект саморегуляции и декарбонизации — удаления из воды свободного диоксида углерода, — говорит кандидат технических наук, доцент кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов» ЮУрГУ Татьяна Лонзингер. — После завершения поглощения загрязнителей в саморегулирующейся системе начинается образование защитного поверхностного слоя с участием углекислого газа атмосферы. Он покрывает поверхность материала и превращает в экологически безопасный объект, на котором развиваются простейшие формы растительности».
По словам ученых, сырьем для блокаторов служат экологически чистые природные материалы. Изучив физико-химические свойства их компонентов, они определили оптимальный химический состав, соотношение составляющих, прочностные характеристики элементов и количество активных наноцентров. Так, например, удалось выяснить: для превращения растворенных в водоемах тяжелых металлов в твердое состояние нужно, чтобы в структуре блокатора была добавка-осадок, способная к такому обмену.
Разработчики уже выстроили теоретическую модель, на основании которой синтезировали лабораторные и опытные образцы материалов для очистки загрязненной воды. Их испытали на модельных растворах и сточных водах предприятий Уральской горно-металлургической компании, а также на грунтах с техногенным загрязнением.
Поделиться
