Пермские ученые выяснили, какие водоросли эффективны для создания биосорбента
Сегодня в мире актуальна проблема экологически безопасного очищения окружающей среды от радионуклидов (радиоактивных веществ) и тяжелых металлов. Опасные токсиканты, находящиеся в почве, воде и воздухе, попадают в организм и негативно влияют на здоровье человека и животных. Способность растений поглощать радиоактивные элементы дает возможность на их основе получать экологически чистые биосорбенты. Ученые Пермского Политеха изучили возможность создания такого сорбента на основе бурых водорослей. Способ перспективен для очистки вод, а также изготовления лекарственных препаратов, позволяющих извлечь тяжелые металлы и радионуклиды из организма человека и животных.
Статья с результатами опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология». Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Среди наиболее опасных для здоровья выделяют металлы-токсиканты – кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк, хром и радиоактивные элементы. Радиоцезий – один из самых вредных изотопов, период его полураспада составляет более 30 лет, следовательно, радиоактивное загрязнение после крупных аварий на атомных станциях сохраняется надолго.
Сегодня существуют различные виды неорганических сорбентов для очистки вод от радионуклидов и тяжелых металлов. Но также способность поглощать такие вещества имеют некоторые растения и низшие морские животные, что позволяет использовать их для создания более полезного для окружающей среды очищающего материала.
В настоящее время существуют различные виды неорганических сорбентов для очистки вод от радионуклидов и тяжелых металлов. Также способностью поглощать такие вещества обладают некоторые растения, что позволяет использовать их для создания более эффективного сорбента.
Ученые Пермского Политеха изучили возможность изготовления экологически чистого нетоксичного биосорбента из бурых водорослей, так как они содержат множество активных групп, способных связывать ионы металлов и тем самым очищать среду от радиоактивных элементов.
«Мы исследовали три вида бурых водорослей рода Cystoseira из Черного моря: Cystoseira crinita, Cystoseira erica и Cystosеira barbata. Это многолетние организмы, растущие на каменистых грунтах Черного и Азовского морей на глубине 0,5-20 метров. Изучили химический состав видов и их сорбционную емкость, оценили способность поглощать ионы цезия в статических и динамических условиях», – рассказывает студентка кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Екатерина Сбитнева.
Особенность структуры морских водорослей в том, что они содержат поры, размеры которых соотносимы с размерами ионов цезия. «В ходе эксперимента в ионообменную колонку, заполненную сорбентом, мы пропускали раствор нитрата цезия. На выходе из колонки раствор анализировали на содержание металла. В результате только в случае использования морских водорослей вида Cystosеira barbata происходит максимальное поглощение ионов цезия. Значение адсорбции более чем в 1,5 раза превышает значение адсорбционной емкости вида Cystoseira crinita», – объяснила Екатерина Сбитнева.
«Изучение селективности (избирательности) водорослей по отношению к ионам цезия в растворах необходимо, так как радиоактивные водные растворы с его содержанием имеют сложный состав – в них большое количество ионов натрия и калия. При изучении влияния конкурирующих ионов мы установили, что их наличие препятствует сорбции ионов цезия. При концентрации натрия в растворе выше концентрации цезия в 100 раз, степень его извлечения падает от 1,4 до 3,3 раза на различных типах биосорбента. В присутствии калия показатели падают еще больше, но все же наибольшей селективностью обладает биосорбент на основе водорослей вида Cystosеira barbata», – поясняет кандидат химических наук, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Лариса Пан.
Бурые водоросли содержат активные группы органических соединений, которые поглощают из раствора одно- и двухвалентные металлы. Применять это свойство возможно для сорбентов, используемых при комплексной очистке вод, загрязненных тяжелыми металлами и радионуклидами.
Политехники отмечают, что использование бурых водорослей перспективно, потому что это нетоксичное, недорогое и доступное сырье для получения экологически чистых сорбентов, которые можно применять в качестве лекарственных препаратов для извлечения тяжелых металлов и радионуклидов из организма человека и животных. Исследование ученых ПНИПУ показало, что лучшими свойствами из изученных образцов обладают водоросли Cystosеira barbata. Полученные результаты при измерении объемной емкости позволяют использовать этот вид в будущем для создания усовершенствованных биосорбентов с улучшенными характеристиками.
Telegram 
Дзен 
VK После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно