Челябинские ученые представили блокаторы для загрязненных водоемов

Фото Дмитрия Куткина

Как рассказали в пресс-службе ЮУрГУ, уже проведена проверка действия сорбента в пробах вод, загрязненных в результате деятельности реально действующего предприятия. Результат получился превосходным. Не случайно появилась публикация об этих исследованиях в высокорейтинговом журнале Nanomaterials (Q1).

Новый тип материалов — блокаторы — сегодня разрабатывают ученые ЮУрГУ, работающие над сорбентами для очистки воды.

Дело в том, что загрязнение водоемов тяжелыми металлами — чрезвычайно актуальная проблема, которая существует во всех промышленных регионах. В Челябинской области стоит задача устранения последствий работы предприятий металлургического и машиностроительного комплекса. Над ее решением работают ученые ЮУрГУ в рамках стратегического проекта вуза «Фундаментальные основы синтеза и эксплуатации перспективных материалов» программы «Приоритет 2030».

Почему материалы-блокаторы отличаются усиленным эффектом блокирования катионов тяжелых металлов? Как пояснили в ЮУрГУ, на их поверхности есть наноцентры, способные обменивать катионы и анионы кристаллической решетки на растворенные в воде или содержащиеся в грунте загрязнители окружающей среды.

Важнейшее отличие блокаторов от других материалов, которые применяют для сорбции, — эффект саморегуляции и декарбонизации.

По словам кандидата технических наук, доцента кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов» Татьяны Лонзингер, после окончания процесса поглощения ионов загрязнителей в саморегулирующейся блокирующей системе начинается процесс образования защитного поверхностного слоя с участием углекислого газа атмосферы, состоящего из карбонатов сложного состава. Они покрывают поверхность материала и превращают систему в экологически безопасный объект, на котором развиваются простейшие формы растительности.

Исходным сырьем для блокаторов стали экологически чистые природные материалы. Изучив физико-химические свойства их компонентов, исследователи ЮУрГУ установили оптимальный химический состав, соотношение фазовых составляющих, прочностные характеристики элементов и количество активных наноцентров. Так, например, удалось выяснить: для перехода тяжелых металлов, растворенных в водоемах, в твердую фазу, в структуре блокатора необходимо наличие твердого раствора, способного к катионному обмену.

Учеными построена теоретическая модель, которая стала основанием для синтеза лабораторных и опытных образцов материалов. Испытали их на модельных растворах и подотвальных и сточных водах предприятий Уральской горно-металлургической компании (УГМК), а также на грунтах с техногенными загрязнениями.

Читайте «Вечерку» на «Яндекс.Дзен» и подписывайтесь на наш телеграм-канал!