Водоемы Европы и других частей света находятся в плачевном состоянии: более половины из них сильно загрязнено химикатами и бытовыми стоками. Это неудивительно — каждый день в промышленности и сельском хозяйстве Европы используется до 70 000 различных химикатов. Исследователи из Университета Дуйсбург-Эссен разработали новый метод очистки загрязненной воды. Их недавнее исследование, опубликованное в журнале Advanced Sustainable Systems, демонстрирует, что ископаемые остатки диатомовых водорослей могут эффективно удалять загрязняющие вещества из воды после химической модификации.
Исследователи выявили в реках Европы более 500 химических веществ промышленного и сельскохозяйственного происхождения, которые угрожают обитателям водной среды. Команда под руководством доктора Анжелы Галстян решила удалить эти химические вещества с помощью водорослей.
«Диатомовые водоросли — это микроскопические одноклеточные организмы, которые живут в воде и обладают клеточной стенкой из диоксида кремния. Благодаря своей пористой структуре они могут поглощать самые разнообразные загрязняющие вещества», — поясняет Галстян.
В своем исследовании ученые протестировали «панцири» диатомовых водорослей на двух типичных загрязнителях, которые обычно встречаются в реках и грунтовых водах из-за текстильной промышленности: красителях метиленовом синем («синька» — прим. ред.) и метиловом оранжевом. Для повышения адсорбционной способности диатомовая масса была химически модифицирована путем добавления к ее поверхности определенных функциональных компонентов.
Автор исследования подчеркнула, что модификацию водорослей легко провести как в лабораторных, так и в промышленных масштабах.
Диатомовая фильтрующая масса была протестирована в лаборатории с разным составом, концентрацией солей и вариацией уровня pH. Результаты обнадеживают: независимо от условий, материал неизменно эффективно адсорбировал загрязняющие вещества.
Для сравнения исследователи оценили диоксид кремния, который уже используется для очистки воды. Диатомовая «земля» показала значительно лучшие результаты: в течение часа было удалено до 100% метиленового синего, в то время как диоксид кремния за тот же период времени удалил только 88% красителя. Что касается метилового оранжевого, то как диоксид кремния, так и диатомовая земля поглощали около 70% загрязняющих веществ.
В настоящее время исследователи изучают возможность использования диатомовой массы в фильтрах для очистки воды. Благодаря крупнейшей в мире коллекции водорослей в Университете Дуйсбург-Эссен условия для разработки этой экологически чистой технологии можно считать идеальными.
«Мы рассматриваем диатомовые водоросли как экологичное и экономичное решение для очистки воды», — заключает Галстян. Существенным преимуществом является то, что водоросли являются возобновляемым ресурсом и могут выращиваться с минимальными затратами энергии — в отличие от активированного угля, наиболее распространенного сейчас фильтрующего материала, который возобновлению не подлежит.