Исследование показывает, как экстракт семян растения может заменить химические коагулянты при удалении ПВХ из питьевой воды.

La Moringa oleifera Это растение продолжает удивлять научное сообщество. Известное на протяжении веков своим исключительным питательным составом, сейчас оно оказывается неожиданным союзником в борьбе с одним из самых коварных загрязнителей нашего времени: microplasticsНедавнее исследование, проведенное в Институте науки и технологий Государственного университета Сан-Паулу (ICT-UNESP) в Сан-Жозе-дус-Кампус, Бразилия, фактически продемонстрировало, как экстракт его семян может заменить химические коагулянты Используется в системах удаления загрязняющих веществ, предлагая биологическое, экономичное и высокоэффективное решение для очистки питьевой воды.

Моринга масличная: чудо-дерево против микропластика

Некоторые называют его «хреновым деревом» из-за сильного запаха его корней, содержащих горчичное масло. Другие называют его «дерево чудесили малунгай (буквально «дерево, спасающее жизнь»), потому что каждая его часть обладает полезными свойствами. И на самом деле Moringa oleifera – растение, произрастающее на Индийском субконтиненте и ныне широко распространенное в тропической и экваториальной зонах, – веками использовалось в кулинарии и традиционной медицине, а в последнее время нашло применение в качестве бытового чистящего средства, пестицида и биотоплива.

La Moringa oleifera Это также одно из очень редких растений, содержащих полный спектр аминокислот, необходимых для синтеза белка, включая те, которые наш организм не способен производить. Но, по-видимому, его чудодейственные свойства на этом не заканчиваются. экстракты семян Фактически, этот продукт, по-видимому, является одной из наиболее перспективных альтернатив использованию синтетических коагулянтов. удаление микропластика из воды.

Исследователи изучают потенциал этих экстрактов в очистке питьевой воды уже несколько лет. новая бразильская студияОднако, похоже, наконец-то подтверждается их эффективность в двух очень распространенных методах очистки воды: прямая фильтрация, которая включает в себя прохождение через фильтр после процесса флокуляции в резервуаре, и проточная фильтрация, система, которая предполагает впрыскивание реагента непосредственно в трубу, по которой вода поступает к фильтру.

Экстракт семян моринги для очистки воды: новое исследование.

Новое исследование, финансируемое... Исследовательский фонд Сан-Паулу (FAPESP) В рамках проекта «Прямая и проточная фильтрация для удаления микропластика из питьевой воды» он исследовал эффективность солевого экстракта семян Moringa oleifera при удалении микропластика из поливинил хлорид выдержано из питьевой воды с низкой мутностью.

Как объясняют исследователи, выбор пал на ПВХ, потому что он... один из самых опасных для здоровья видов пластика Микропластик ПВХ является одним из наиболее распространенных веществ на поверхности водоемов и в воде, обработанной традиционными методами, и, согласно исследованию, в 2024 году он представлял собой один из следующих видов микропластика: 12,8% мирового производства В целом, производство пластика занимает третье место по объему после полиэтилена и полипропилена.

Для имитации природных процессов и воспроизведения свойств микропластика, реально распространенного в окружающей среде, исследователи разработали следующие модели: искусственно состаренный ПВХ с использованием ультрафиолетового излучения. Вода, загрязненная этим старым ПВХ, затем подвергалась дальнейшей обработке. коагуляция и фильтрация В ходе эксперимента с использованием лабораторного прибора, имитирующего мелкомасштабные процессы очистки воды, результаты сравнивались с результатами тех же экспериментов, проведенных на воде, обработанной сульфатом алюминия — соединением, используемым в традиционных методах очистки.

«Мы продемонстрировали, что солевой экстракт семян столь же эффективен, как сульфат алюминия, используемый на очистных сооружениях для коагуляции воды, содержащей микропластик. В более щелочных водах его эффективность даже превосходила эффективность химического вещества».

объясняет Габриэль Батиста, первый автор исследования из Agência FAPESP.

Важность коагуляции в удалении микропластика

В предыдущих исследованиях команда продемонстрировала эффективность семян моринги для коагуляции в полном цикле водоподготовки, включающем флокуляцию, седиментацию и фильтрацию. В недавно опубликованном исследовании основное внимание было уделено другому аспекту. прямая фильтрация и по очистке воды посредством проточная фильтрацияВ последнем процессе, подходящем для воды с низкой мутностью, то есть для воды, не требующей множества предварительных этапов, вода коагулируется, что дестабилизирует частицы, а затем проходит через песчаный фильтр.

Однако, независимо от метода удаления, коагуляция Ключевым остается следующий шаг: без него течение жидкости и естественное электростатическое отталкивание между частицами не позволили бы им остановиться, что позволило бы ПВХ обойти фильтры.

Как объясняют исследователи, загрязняющие вещества обладают отрицательный электрический заряд на своей поверхности; помимо отталкивания друг от друга, они также отталкивают песок в фильтрах. Поэтому коагулянты, такие как сульфат алюминия, необходимы: они вводят в воду положительные заряды, которые «экранируют» отрицательные поверхностные заряды: преодолевая этот энергетический барьер, частицы, наконец, могут приблизиться друг к другу настолько, чтобы возобладали силы притяжения Лондона-ван дер Ваальса, обеспечиваяадгезия к фильтрующему материалу.

Необходимое решение (и небольшое неудобство, которое нужно устранить).

Основные результаты нового исследования показывают, что экстракт семян моринги обладает следующими свойствами: Эффективность удаления (более 98%) По своим характеристикам сравнима с квасцами, эффективно работает в более широком диапазоне pH и обеспечивает значительные эксплуатационные преимущества для водоочистных сооружений. Исследователи также продемонстрировали, что проточная фильтрация с использованием Moringa oleiferaОбеспечивает производительность, эквивалентную прямой фильтрации, что исключает необходимость в энергоемкой флокуляции и значительно снижает эксплуатационные расходы.

Как вы объясните Адриано Гонсалвеш дос Рейс, который координировал исследование:

«Единственным недостатком, выявленным на данный момент при использовании сульфата алюминия, является увеличение содержания растворенных органических веществ, удаление которых может сделать процесс более дорогостоящим. Однако в небольших масштабах, например, на сельских участках и в небольших населенных пунктах, этот метод может быть экономичным и эффективным».

Дальнейшие исследования, хотя это и справедливо для всех природных альтернатив синтетическим коагулянтам, должны быть сосредоточены на следующем: методы очистки семянТаким образом, минимизируется выброс органических веществ при сохранении эффективности природного коагулянта. Несомненно, нам нужна альтернатива, которая была бы устойчивой и безопасной для здоровья человека:

«В настоящее время наблюдается усиление контроля со стороны регулирующих органов и опасений по поводу здоровья, связанных с использованием коагулянтов на основе алюминия и железа, поскольку они не разлагаются биологическим путем, оставляют токсичные остатки и представляют опасность для здоровья. Именно поэтому активизировался поиск устойчивых альтернатив».

заключает Рейс.

Вот три идеи, которые могут вас заинтересовать:

Загрязнение микропластиком: решение исходит от растений
Увидеть невидимое: датчик, обнаруживающий нанопластик в море
Океан пластика на краю известного мира