Южнокорейские исследователи из Института науки и технологий Тегу Кенбук (DGIST) успешно испытали установку, работающую на солнечной энергии и способную быстро очистить почву от радиоактивного цезия.
Устройство, имитирующее естественный процесс испарения воды из растений (транспирацию), снизило концентрацию цезия в почве на 95% за 20 дней. Это инновационное решение для очистки территорий, пострадавших в результате радиоактивного загрязнения, или загрязненных сельскохозяйственных угодий.
«Это исследование имеет важное значение, поскольку оно демонстрирует возможность очистки загрязненной почвы с помощью солнечной энергии, путем имитации естественных процессов в растениях, и простой установки устройства без какого-либо другого оборудования», — отметил руководитель исследования Сонгюн Ким.
Радиоактивный цезий, особенно изотоп цезия-137, представляет долгосрочную проблему для окружающей среды и здоровья человека. Его период полураспада составляет около 30 лет. Он прекрасно растворяется в воде, что позволяет ему легко распространяться в окружающей среде, а затем попадать внутрь растений и в организм животных.
Исследователи подчеркивают, что в организме цезий накапливается в мышечных тканях и костях, провоцируя развитие онкозаболеваний и повреждения органов. Аварии, подобные той, что произошла на японской АЭС «Фукусима» в 2011 году, привели к масштабному загрязнению территорий цезием. Это вызвало беспокойство относительно безопасности сельскохозяйственной продукции и морепродуктов.
«Хотя загрязненную воду можно очистить с помощью адсорбента, очистка почвы является глобальной проблемой, поскольку нет альтернативы ее выкапыванию и очистке», — объясняют исследователи.
До сих пор очистка загрязненного грунта требовала его изъятия для обработки путем инвазивных дорогостоящих процессов. Использование растений для поглощения загрязнителей оказалось очень медленным процессом, в значительной степени зависящим от погодных условий. К тому же растения впоследствии сами превращались в радиоактивные отходы.
Новое устройство обходит все эти ограничения. Оно предназначено для установки непосредственно в загрязненную почву. Используя солнечную энергию, устройство извлекает загрязненную воду из почвы с помощью структуры, которая напоминает стебель растения. Затем вода попадает в устройства, подобные листьям, где специальный адсорбент улавливает радиоактивные ионы цезия.
«Чистая вода испаряется и возвращается в почву через систему рекуперации. Поэтому нет необходимости в пополнении запасов воды», — добавляют исследователи.
Устройство предусматривает многократное использование. После того как искусственные листья насыщаются цезием, их можно легко заменить. Для промывки использованных листьев также можно использовать кислоту, а адсорбент можно перерабатывать многократно, что снижает затраты и нагрузку на окружающую среду.
Эксперименты показали, что технология очень эффективна и значительно ускоряет процесс, который обычно занимает много месяцев. Поскольку устройство работает исключительно от солнечной энергии и не требует электричества или внешнего источника воды, оно идеально подходит для применения на удаленных местах аварий или на сельскохозяйственных угодьях.
Результаты исследования опубликованы в журнале Environmental Science & Technology
Источник: Interesting Engineering
Сообщить об опечатке
Текст, который будет отправлен нашим редакторам: