Горнодобывающая отрасль производит миллионы кубометров загрязнений, содержащих токсичные ионы. Они уничтожают планктон, накапливаются в рыбе и по пищевой цепочке попадают в организм человека. В результате это приводит к неврологическим нарушениям из-за марганца и повышает риск онкологических заболеваний из-за канцерогенного никеля.
Исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета представили фильтр для очистки карьерных вод от тяжелых металлов. Разработка представляет собой проницаемый реактивный барьер из смеси экономичных материалов — железной стружки и древесного угля. Система работает автономно:
- при контакте с водой железо окисляется, образуя осадок, который задерживает тяжелые металлы;
уголь усиливает коррозию, повышая эффективность.
Фильтр не засоряется, а со временем улучшает свойства благодаря образованию дополнительного фильтрующего слоя. Эффективность уникального метода превышает 97%.
Особенность этого метода в том, что фильтр со временем не засоряется, а наоборот, улучшает свои свойства. На поверхности стружки образуется рыхлый слой из соединений железа. Он становится дополнительным фильтром, увеличивая общую эффективность очистки, поэтому система может постоянно обновляться и поддерживать свою работоспособность без вмешательства человека.
При испытаниях на реальной карьерной воде с исходной концентрацией марганца 0,51 мг/л и никеля 0,18 мг/л система обеспечила стабильный результат ниже 0,01 мг/л для обоих металлов. Это соответствует экологическим стандартам без вторичного загрязнения.
Созданный фильтр можно применять как готовый и эффективный сорбент для очистки загрязненных мест на предприятиях. Кроме того, извлеченные никель и марганец можно отправлять на переработку и превращать в полезное сырье. Исследование опубликовано в научно-техническом журнале «Горный информационно-аналитический бюллетень».
Ранее Наука Mail писала о том, как банковские кризисы влияют на экологию.
