Сотрудники Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН представили патент по экспресс обработке промышленных или бытовых сточных вод от гексацианоферратов калия методом сорбции с помощью полиэлектролитных микрокапсул. Разработка перспективна как более экологичный, экономичный и эффективный способ очистки воды.

Резкий рост урбанизации, индустриализация и развитие химической промышленности бросают человечеству новые вызовы. Одним из них является загрязнение окружающей среды, в частности химическое загрязнение сточных вод, что уже стало глобальной проблемой современной экологии. Сорбционные методы весьма эффективны для извлечения из сточных вод ценных или шлаковых растворённых веществ с их последующей утилизацией и использования очищенных сточных вод в системе оборотного водоснабжения промышленных предприятий.

Одним из распространённых загрязнителей являются соединения неорганических солей, присутствие которых может быть связано как с естественной, так и с антропогенной деятельностью. Они часто просачиваются в грунтовые воды и в результате снижают урожайность сельскохозяйственных культур, а также вызывают серьёзные проблемы со здоровьем у животных и местных растительных сообществ. В частности, повышенное содержание в воде соединений ферроцианидов приводит к повышению уровня в крови метгемоглобина, который не способен переносить кислород, поражению почек, разрушению корневых систем растений и т. д.

Кроме того, соединения феррицианидов могут приводить к развитию мышечных и неврологических дегенеративных процессов, поражению жизненно важных органов, а также к снижению видового разнообразия и плотности популяций организмов различных экологических ниш. В связи с чем поверхностные воды необходимо очищать от подобного рода загрязнителей. Таким образом, разработка и совершенствование методов извлечения из сточных вод высокотоксичных веществ, в том числе органических красителей и неорганических солей является важнейшей экологической задачей. А получение универсальных, высокоэффективных систем очистки сточных вод, направленных сразу на несколько источников загрязнения, поможет значительно сократить экологическую нагрузку от антропогенного воздействия. Поэтому разработка эффективных и экологически безопасных способов очистки сточных вод от синтетических и органических красителей является актуальной задачей.

На сегодняшний день существует большое количество методов очистки сточных вод, и каждая из них имеет ряд достоинств и недостатков. В связи с этим постоянно ведутся исследования по созданию новых способов очистки воды.

Исследователи из ИТЭБ РАН для решения проблемы очистки вод предложили новую эффективную систему удаления химических загрязнителей из водной среды на основе полиэлектролитных микрокапсул. Работу прокомментировал руководитель исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории роста клеток и тканей кандидат биологических наук Сергей Тихоненко: «Нами было предложено изучить полиэлектролитные микрокапсулы в качестве перспективного сорбционного агента гексацианоферратов. Из полученных результатов мы увидели, что микрокапсулы, созданные на базе полиэлектролитов, являются перспективной системой, способной очищать воду от примесей гексоффератов, так как быстро, в течение не более 15 минут, сорбируют загрязнение и легко выводятся из среды. Однако ценность разработанной нами системы заключается ещё и в том, что открывает новую страницу в применении микрокапсул, поскольку они обладают высокой сорбционной емкостью и могут лечь в основу создания систем очистки сточных вод от широкого спектра загрязнителей».

Разработка оформлена патентом № 2 811 614 от 15.01.2024 «Способ сорбционной очистки сточных вод от гексацианоферратов калия K₃[Fe(CN)₆] или K₄[Fe(CN)₆]».

Авторы: Тихоненко С.А., Мусин Е.В., Дубровский А.В., Ким А.Л. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН).

Текст: Алсу Дюкина.
Источник: пресс-служба ИТЭБ РАН.