Ученые избавили сточные воды от гербицидов с помощью диоксида хлора

Всемирный день водных ресурсов учрежден ООН в 1993 году и отмечается 22 марта. Он подчеркивает важность пресной воды и необходимость принятия мер по борьбе с глобальным водным кризисом. Учёные ЮУрГУ совместно с коллегами из Университета Белграда предложили использовать для очистки воды известный всем обеззараживатель диоксид хлора. По мнению специалистов, предложенный ими метод простой в применении, дешевый, экологичный и эффективный. Статья о применении диоксида хлора для очистки сточных вод опубликована в журнале «Environmental Monitoring and Assessment» (индексируется Scopus).

Быстрый и эффективный способ очистить сточные воды предлагают ученые Университета Белграда и Южно-Уральского государственного университета. Специалисты объясняют, что современных физико-химических методов недостаточно из-за высокого содержания в воде токсичных загрязняющих веществ. Проблему могут решить технологии AOP (Advanced Oxidation Processes — улучшенного процесса окисления), но их использование слишком дорогое, а внедрение требует длительного времени. До этого момента ученые Университета Белграда и ЮУрГУ предлагают применять диоксид хлора (ClO2).

О полезных свойствах этого вещества известно давно. Его используют для дезинфекции питьевой и сточной воды. Однако ранее диоксид хлора не применялся для удаления из воды хлорацетамидных гербицидов. Исследователей, в числе которых профессор Университета Белграда и по совместительству старший научный сотрудник кафедры «Экология и химическая технология» Химического факультета Драган Манойлович, а также декан Химического факультета Института естественных и точных наук ЮУрГУ Вячеслав Авдин, вещество привлекло как «зеленый», то есть дружелюбный к окружающей среде реагент. Ученые предлагают получать диоксид хлора из двух химически стабильных твердых компонентов в виде порошка. Технология даже безопаснее, чем применение бытовой химии. Компоненты диоксида хлора в таком виде можно безопасно транспортировать на любые расстояния и быстро применять. Реагент за короткий период времени возвращает в норму процесс фотосинтеза в воде и обогащает ее кислородом.

Проблему загрязнения воды усугубляет чрезмерное использование человеком химических средств защиты растений, фармацевтических препаратов, лекарственных средств, пищевых добавок, текстильных красителей.

«Для определения степени деградации загрязнителей, эффективности и определения путей реакций мы использовали современное лабораторное оборудование. Проводили высокоэффективную жидкостную хроматографию, анализ общего органического углерода, газовую хроматографию с масс-спектрометром. Для определения экотоксичности использовали тест с Daphnia magna. Первая часть эксперимента состояла в изучении эффективности разложения пестицидов в деминерализованной воде. После получения хороших результатов эксперимент повторили с реальными пробами воды. После добавления диоксида хлора в загрязненную воду происходил процесс окисления и оставались только небольшие количества сульфата натрия и хлорида натрия. Это нейтральные полностью безвредные неорганические соли», — рассказал профессор Драган Манойлович.

Исследуемым образцом была вода реки Сава в водозаборе Белградского водоканала (Сербия). Такой гербицид, как петоксамид, полностью разложился, токсичность метазахлора заметно снизилась. Положительный результат показал, что заинтересованные в очистке сточных вод диоксидом хлора могут уже сейчас использовать предложенный учеными Университета Белграда и ЮУрГУ метод. С его помощью можно улучшить разложение стойких соединений и загрязнений органического происхождения. Однако специалисты считают, что прежде чем окислять стоки диоксидом хлора, нужно изучить состав воды.

На этом работа над методами очистки сточных вод не заканчивается. Ученые планируют исследовать реагенты, которые эффективно воздействуют на трудноразлагаемые загрязняющие вещества. Один из вариантов — добавить в диоксид хлора катализаторы на основе диоксида титана TiO2. Они очень эффективны, но их действие ограничено, поэтому катализаторы необходимо заменять или регенерировать. Кроме того, некоторые из них действуют в узком диапазоне pH. Работать над этим вопросом исследователи ЮУрГУ будут совместно с сербскими коллегами. У них разные подходы к синтезу катализаторов на основе диоксида титана, и это открывает возможности для плодотворного научного сотрудничества.

Исследования в области экологии являются одними из трех стратегических направлений развития научной и образовательной деятельности Южно-Уральского государственного университета наряду с цифровой индустрией и материаловедением.

ЮУрГУ – участник Проекта 5-100, призванного повысить конкурентоспособность российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.


СМИ о нас:

Дарья Цымбалюк, фото: pixabay.com
Контактное лицо по новости: 
Дарья Цымбалюк, тел.: 272-30-11
Вы нашли ошибку в тексте:
Просто нажмите кнопку «Сообщить об ошибке» — этого достаточно. Также вы можете добавить комментарий.