Ūdens apstrāde

Ūdens apstrādei un attīrīšanai, piemēram, saldūdens iegūšanai no jūras ūdens, vides piesārņojuma novēršanai un sanācijas metožu izstrādei, lai mazinātu ūdens un augsnes piesārņojumu, var izmantot nanotehnoloģijas.

Lai gan inženierijas ceļā iegūtu nanomateriālu izmantošana ūdens apstrādē pašlaik ir ierobežota (tos lieto galvenokārt kā adsorbentus, filtrus, dezinfekcijas līdzekļus un reaktīvus aģentus), arvien pieaug cerības izmantot nanomateriālus pilnīgai ūdens apstrādei un vides sanācijai.

Viens no nanomateriālu potenciāla piemēriem šajā jomā ir nanomēroga dzelzs(0) izstrāde. Šo materiālu var izmantot gruntsūdeņu un bīstamu atkritumu apstrādei. Inženierijas ceļā iegūtu nanomateriālu izmantošana vides attīrīšanai sākās, kad pētnieki atklāja, ka neliels daudzums nanoizmēra dzelzs daļiņu spēj atdalīt tādus gruntsūdeņu piesārņotājus kā polihlorbifenili (PHB), par kuriem zināms, ka tie ir toksiski gan cilvēkiem, gan videi un var izraisīt vēzi. Konstatēja, ka dažādu ūdens piesārņotāju, piemēram, pesticīdu, antipirēnu, antibiotiku, hroma, arsēna un smago metālu, atdalīšanai var efektīvi izmantot dzelzi(0).

Nanomēroga dzelzs(0) ir nanomateriāls ar daudzām īpašībām, kas to padara par ideālu smago metālu adsorbentu piesārņotā ūdenī, tostarp:

  • liels relatīvais virsmas laukums un mazs izmērs,
  • augsta reaģētspēja,
  • spēja izolēt smagos metālus,
  • spēja ātri iedarboties,
  • laba metālu saistīšanas spēja,
  • strukturālas īpašības, kas ļauj reģenerēt un atkārtoti izmantot šo nanomateriālu.
     

Piemērs – ūdens attīrīšana no arsēna

Arsēns ir toksisks pusmetāls, kas var izraisīt vairākus vēža veidus un citas veselības problēmas. Arsēna piesārņojumu gruntsūdeņos sastop dabā, un par to ir ziņots daudzās valstīs, tostarp Argentīnā, Bangladešā, Čīlē, Indijā, Ķīnā, Taivānā un Taizemē, kā arī dažās ES valstīs un ASV. Arsēns var nonākt gruntsūdeņos daudzos dažādos veidos, piemēram, no dabīgām iegulām, kalnrūpniecības, lauksaimniecības un rūpniecisku darbību rezultātā.

Zinātnieki ir pievērsuši īpašu uzmanību ūdens attīrīšanai no arsēna un citiem līdzīgiem piesārņotājiem. Nanoadsorbentu izmantošana piesārņotu gruntsūdeņu attīrīšanā no arsēna pēdējos gados ir devusi ļoti daudzsološus rezultātus.

Categories Display