Использование биоугля для удаления антибиотиков из сточных вод
Орошение сельскохозяйственных культур составляет около 70% мирового потребления пресной воды, но во многих регионах ощущается её нехватка. Одним из альтернативных источников может быть очищенная муниципальная сточная вода, однако она часто содержит антибиотики, способствующие появлению устойчивых бактерий в агросистемах.
Исследователи из Лаборатории засоления США (USDA ARS) показали, что удалить антибиотики из таких вод можно с помощью биоугля — пористого углеродного материала, получаемого путём нагревания органики без доступа кислорода.
Ключевые моменты исследования:
- Источник сырья: Для производства биоугля использовались местные сельскохозяйственные отходы — скорлупа фисташек и высушенные листья финиковой пальмы. Это снижает затраты на транспортировку и потребление ресурсов.
- Влияние температуры: Эффективность удаления антибиотиков сильно зависела от температуры производства биоугля. Материал, полученный при 800°C, показал наилучшие результаты, удалив более 97% трёх изучаемых антибиотиков: сульфаметоксазола, сульфапиридина и триметоприма.
- Механизм и оптимизация: Биоуголь удаляет антибиотики путём адсорбции. Исследование показало, что эффективность можно прогнозировать по легко измеряемым физическим свойствам биоугля, что упрощает и удешевляет оптимизацию материалов по сравнению с прямым измерением следовых количеств антибиотиков.
Этот подход представляет собой потенциально экономически эффективную и экологичную стратегию очистки сточных вод для ирригации. Следующим шагом станет внедрение таких материалов в масштабируемые системы очистки воды, способные обрабатывать объёмы, необходимые для полевого орошения.