Исследователи из Пермского Политеха разработали биохимический метод, который позволяет очистить воду от ртути на 99 %. Чтобы создать эффективный биосорбент, они нанесли на активированный уголь культуру микроскопических грибов. Разработка позволяет не только повторно использовать очищенную воду, но и перерабатывать соединения ртути.
Тяжелые металлы очень токсичны в водной среде, к наиболее опасным из них относится ртуть. Ее соединения способны растворяться в воде и в дальнейшем накапливаются в живых организмах.
— Ртуть негативно влияет на нервную, пищеварительную и иммунную системы, на легкие, почки, кожу и глаза. Очистка водоемов от нее – актуальная задача для специалистов. Поэтому мы предложили биохимический метод, который позволяет «собирать» ионы ртути из воды, чтобы вернуть их в производственный цикл. Очищенную воду также можно использовать заново, — рассказывает кандидат химических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха Елена Фарберова.
Для очистки воды от тяжелых металлов специалисты часто используют бактерии, водоросли и грибы. По словам ученых, грибная биомасса – это биополимер, который эффективно поглощает и накапливает вредные вещества. Исследователи использовали для этих целей микроскопические грибы Trichoderma harzianum, которые «собирают» ионы цинка, кадмия и ртути. Чтобы сделать поглощение более эффективным, химики Пермского Политеха нанесли микрогрибы на углеродный сорбент, которым тоже очищают воду.
— Способность грибов поглощать ртуть можно усилить, например, с помощью нагревания, замораживания, химической обработки, сушки или нанесения на твердый носитель. Поэтому мы объединили полезные свойства микрогрибов и углеродного сорбента. Этот перспективный и недорогой материал обладает химической и биологической стойкостью и высокой способностью к фильтрации, — поясняет ученый.
Сначала химики изучили свойства микрогрибов и выяснили, что они способны очищать раствор от ртути на 74–75 %. Затем они исследовали свойства активных углей. После того как на сорбент нанесли микрогрибы, степень извлечения ртути повысилась до 99 %. Испытания показали, что удается сконцентрировать ртуть в виде соединений и использовать их повторно.
В отличие от аналогов, биосорбент можно применять многократно, считают исследователи. Это позволит перейти к непрерывным, более производительным системам очистки воды.