Наночастицы находят и уничтожают токсины в грунтовых водах

Железные наночастицы, инкапсулированные в полимерное покрытие, предотвращающее ржавление, обладают огромным потенциалом для очистки грунтовых вод, загрязнённых токсичными химикатами.

Токсичное загрязнение почв — историческая проблема. До 1970-х годов ошибочно считалось, что токсины, помещённые в землю, просто исчезнут, а грунт выступит естественным фильтром. На самом деле химические загрязнители (например, от разливов топлива и растворителей) просачиваются вглубь, перемещаясь по микроскопическим трещинам в почве, накапливаются и могут достичь уровня грунтовых вод, оставаясь там десятилетиями.

Традиционные методы очистки (откачка загрязнённой воды или её промывка чистящим раствором) ограничены сложностью точного определения и доступа к местам загрязнения.

Новый подход использует нанотехнологии. Испытывается инновационная технология очистки с помощью железных наночастиц, которые в 500–5000 раз уже человеческого волоса. Частицы вводятся непосредственно в загрязнённую почву, где перемещаются к загрязнителям и инициируют редокс-реакцию (перенос электронов между частицей и загрязнителем). Эта реакция меняет степень окисления загрязнителя и снижает его общую токсичность до более безопасного уровня.

Малый размер наночастиц позволяет им проникать через микроскопические каналы в почве и горной породе к загрязнителям, недоступным для более крупных частиц.

Железные наночастицы безопасны для окружающей среды, так как малоподвижны и быстро растворяются. Однако это же ограничивает их способность находить и разрушать токсины. Для оптимизации частиц экспериментируют с различными формами железа и инкапсулируют их в полимер, предотвращающий ржавление. Это замедляет растворение и увеличивает их подвижность без негативного воздействия на окружающую среду.

Полевые испытания технологии на двух загрязнённых участках в Онтарио показали «значительную деградацию загрязнителей».