В России ежегодно фиксируют более 2,5 тысяч случаев загрязнения озер и рек. Одна из основнх причин — сточные воды. Промышленные и городские стоки содержат аммонийный азот — вещество, провоцирующее гибель экосистем и цветение воды. Однако ученым Пермского Политехнического университета удалось найти способ не просто очищать воду от этого загрязнителя, но и превращать его в полезный ресурс. Речь идет о струвите — минеральном удобрении, востребованном в сельском хозяйстве.
Струвит представляет собой соединение магния, аммония и фосфата, образующееся в виде кристаллов. Его можно извлекать из сточных вод, но процесс осложняется тем, что кристаллы формируются в разных условиях и не всегда обладают нужными свойствами. Исследователи Пермского Политеха провели серию экспериментов, чтобы определить оптимальные параметры для получения качественного удобрения.
Аммонийный азот — одна из основных причин эвтрофикации водоемов. Попадая в реки и озера, он стимулирует рост водорослей, которые поглощают кислород, что приводит к гибели рыбы и нарушению баланса экосистемы. Традиционные методы очистки стоков требуют значительных затрат, тогда как технология переработки аммонийного азота в струвит предлагает экономически выгодное решение.
Как поясняет Юлия Исмагилова, студентка кафедры «Химические технологии» ПНИПУ, струвит образуется при смешивании магния, аммония и фосфатов в определенных условиях. Однако кристаллы могут получаться слишком крупными, мелкими или слипаться, что затрудняет их использование. Чтобы решить эту проблему, ученые провели серию экспериментов, варьируя кислотность воды, температуру и скорость перемешивания.
Дополнительные эксперименты показали, что добавление кремнийсодержащих соединений позволяет контролировать форму и размер кристаллов, повышая эффективность метода. Это особенно важно для промышленного применения, поскольку однородные частицы проще фильтровать и использовать в сельском хозяйстве.
Разработка пермских ученых имеет значительный экологический и экономический потенциал. С одной стороны, она позволяет снизить загрязнение водоемов, доводя степень очистки сточных вод до 98%. С другой — превращает отходы в ценный продукт, востребованный в агропромышленном комплексе. Струвит применяется не только как удобрение, но и как кормовая добавка для животных, что расширяет возможности его коммерческого использования.
Ранее специалисты Научно-исследовательского института сельского хозяйства Крыма разработали инновационный биопрепарат, способный не только защищать растения от опасных заболеваний, но и значительно повышать урожайность.