Найден способ надежно обезвредить тяжелые металлы в почве

Ученые из Южного федерального университета (Ростов-на-Дону) с коллегами из Института генетики и экспериментальной биологии растений Академии наук Республики Узбекистан (Узбекистан) улучшили способность биоугля поглощать загрязнители, покрыв его поверхность наночастицами железосодержащего металл-органического каркаса.

Биоуголь авторы получили из соломы пшеницы, нагревая ее без доступа кислорода до 700°C в течение 45 минут. Затем биоуголь смешали с порошком железа и органической кислотой, нагревали 20 часов при 120°С, в результате чего на его поверхности сформировались наночастицы металл-органического полимера. Исследователи изучили структуру полученного материала и выяснили, что за счет наночастиц площадь поверхности биоугля выросла в шесть раз. Это значит, что у композита появилось гораздо больше «рабочих зон» для связывания тяжелых металлов.

Ученые протестировали полученный сорбент в эксперименте с черноземами, загрязненными тяжелыми металлами. Спустя полгода после внесения сорбентов исследователи оценили, сколько в почвах осталось подвижных форм металлов — опасных, легко попадающих в грунтовые воды и растения, — а сколько перешло в прочно связанные, безопасные и практически не мигрирующие формы. Оказалось, что «улучшенный» биоуголь на 24–32% уменьшил количество подвижных форм кадмия, на 8–12% — свинца и на 7–11% меди и цинка. Это объясняется тем, что, когда металлы попадали в поры поглотителя, они прочно связывались с ними и не могли больше выйти наружу. Для сравнения, чистый биоуголь поглотил примерно вдвое меньше загрязнителей.