Изилдөө абаны жана сууну булгоочу заттарды сиңирип ала турган жана учурда колдонулуп жаткан активдештирилген көмүргө арзан жана туруктуу альтернатива боло турган жаңы материалды иштеп чыкты.
Булгануу планетабыздын жерин, суусун , абасын жана айлана-чөйрөнүн башка курамдык бөлүктөрүн кир, кооптуу жана колдонууга жараксыз кылат . Булгануу табигый чөйрөгө булгоочу заттардын жасалма жол менен киргизилишинен же киришинен келип чыгат. Булгануу ар кандай түргө ээ; мисалы, жердин булганышы көбүнчө тиричилик калдыктарынан же таштандылардан жана коммерциялык компаниялардын өнөр жай калдыктарынан келип чыгат. Суунун булганышы сууга химиялык заттар, агынды суулар , пестициддер жана жер семирткичтер же сымап сыяктуу металлдар сыяктуу бөтөн заттардын киргизилишинен келип чыгат . Абанын булганышы күйүүчү майдын күйүшүнөн абадагы бөлүкчөлөрдөн, мисалы, күйөөдөн келип чыгат, алардын курамында абада калкып жүргөн миллиондогон майда бөлүкчөлөр бар. Абанын булганышынын дагы бир кеңири таралган түрү - бул күкүрт кычкылы, көмүртек кычкылы, азот кычкылы жана химиялык буулар сыяктуу кооптуу газдар. Ошондой эле, абанын булганышы парник газдары (мисалы, көмүр кычкыл газы же күкүрт кычкылы) түрүндө да болушу мүмкүн жана парник эффектиси аркылуу планетабыздын жылышына көмөктөшөт . Башка булгануу түрү - учактардан, өнөр жайдан же башка булактардан чыккан үн зыяндуу деңгээлге жеткенде ызы-чуу булганышы.
Акыркы жылдары айлана-чөйрөнү тазалоо боюнча чоң аракеттер көрүлүп жатканына карабастан, булгануу чоң көйгөй бойдон калууда жана ден соолукка коркунуч туудуруп, дүйнө жүзү боюнча 200 миллион адамга таасир этет. Көйгөйлөр өнүгүп келе жаткан өлкөлөрдө эң чоң, анткени өнөр жайлык зыяндуу заттар, начар санитария, калдыктарды туура эмес башкаруу, булганган суу менен камсыздоо жана биомасса отундарынан улам имараттын ичиндеги абанын булганышы сыяктуу салттуу булгануу булактары көп сандаган адамдарга таасир этет. Бирок, өнүккөн өлкөлөрдө да айлана-чөйрөнүн булганышы, айрыкча коомдун кедей катмарларында сакталып калууда. Бирок, тобокелдиктер жалпысынан өнүгүп келе жаткан өлкөлөрдө жогору, анткени жакырчылык, технологияны кабыл алуудагы экономикалык чектөөлөр жана экологиялык мыйзамдардын алсыздыгы жогорку булганууга алып келет. Бул тобокелдик кооптуу суу , начар санитария, начар гигиена жана имараттын ичиндеги абанын булганышы менен ого бетер күчөйт. Булгануу төрөлө элек жана өсүп келе жаткан балдарга терс таасирин тийгизет жана рак жана башка оорулардан улам өмүрдүн узактыгы 45 жашка чейин жетиши мүмкүн. Аба менен суунун булганышы - бул үнсүз өлтүргүч жана планетабызга , өз кезегинде адамзатка терс таасирин тийгизет деп эсептелет . Биз дем алган абанын 99 пайызы азот, кычкылтек, суу буусу жана инерттүү газдардан турган абдан так химиялык курамы бар. Абанын булганышы абага адатта кошулбаган нерселер кошулганда пайда болот. Абадагы катуу бөлүкчөлөр жана суюк тамчылар – электр станцияларынан, өнөр жайдан, автоунаалардан жана өрттөн бөлүнүп чыккан абадагы бөлүкчөлөр – азыр шаарларда жана ал тургай шаар четиндеги аймактарда кеңири таралган. Ошондой эле, жыл сайын дүйнө сууларына миллиондогон тонна өнөр жай агындылары чыгарылат . Бөлүкчөлөр да, боёктор да айлана-чөйрөгө, экосистемага жана адамзатка өтө уулуу.
Абанын жана суунун булганышы менен күрөшүү үчүн ар кандай ыкмалар жана процедуралар, анын ичинде чыпкалоо, ион алмашуу, коагуляция, ажыроо, адсорбция ж.б. колдонулат жана бул ыкмалардын ар бири ар кандай ийгилик көрсөткүчтөрүнө ээ. Салыштырмалуу алганда, адсорбция жөнөкөй, иштетүүгө оңой, жогорку натыйжалуулукка, колдонууга ыңгайлуулукка ээ болгондуктан ж.б.у.с. эң мүмкүн деп эсептелет. Ар кандай адсорбенттердин арасында абанын жана агынды суулардын булганышын азайтууда активдештирилген көмүр эң көп колдонулган адсорбент болуп саналат. Ошондой эле активдештирилген көмүр деп аталат, бул адсорбция же химиялык реакциялар үчүн жеткиликтүү болгон беттик аянтты көбөйтүүчү кичинекей, аз көлөмдүү тешикчелерге ээ болуу үчүн иштетилген көмүрдүн бир түрү. Чындыгында, активдештирилген көмүр адсорбенттер үчүн алтын стандарт болуп саналат. Көмүртектин бензол сыяктуу органикалык булгоочу заттарга табигый жакындыгы бар, алар анын бетине жабышат. Эгер сиз көмүртекти "активдештирсеңиз", башкача айтканда, аны 1,800 градуста бууга бышырып, анын беттик аянтын көбөйтүүчү кичинекей тешикчелерди жана чөнтөктөрдү пайда кылат. Пестициддер, хлороформ жана башка булгоочу заттар бул уюктун тешиктерине кирип, бекем кармалып калат. Ошондой эле, сууну жакшылап тазалагандан кийин анда көмүртек калбайт. Кытай жана Индия сыяктуу өнүгүп келе жаткан өлкөлөрдөгү суу тазалоочу жайлар дайыма активдештирилген көмүрдү колдонушат. Ошо сыяктуу эле, активдештирилген көмүр абадан учуучу кошулмаларды, жыттарды жана башка газ түрүндөгү булгоочу заттарды кетирүүгө жардам берген өзгөчө касиеттерге ээ. Анын иштөө ыкмасы абдан жөнөкөй. Активдештирилген көмүрдүн бир нече кемчиликтери бар, биринчиден, ал абдан кымбат жана сактоо мөөнөтү өтө кыска, анткени аны тешикчелери толгонго чейин гана колдонсо болот - ошондуктан чыпканы мезгил-мезгили менен алмаштырып туруу керек. Активдештирилген көмүрдү калыбына келтирүү да кыйын жана анын натыйжалуулугу убакыттын өтүшү менен төмөндөйт. Алар көмүртекке же патогендик бактерияларга жана вирустарга тартылбаган булгоочу заттарды кетирүүдө натыйжалуу эмес.
Экономикалык жана туруктуу альтернатива
Frontiers in Chemistry журналында жарыяланган жакында жүргүзүлгөн изилдөөдө изилдөөчүлөр абанын жана суунун булганышы менен күрөшүү үчүн арзан жана туруктуу материал түзүштү. Катуу калдыктардан жана органикалык табигый полимерлерден алынган бул жаңы "жашыл" тешиктүү материал активдештирилген көмүртек менен салыштырганда агынды суулардагы жана абадагы булгоочу заттарды адсорбциялоо жагынан абдан келечектүү көрүнөт жана "экономикалык альтернатива" деп аталууда. Бул жаңы "жашыл" адсорбент табигый түрдө көп кездешкен чийки заттын - балырлардан жана балырлардан алынышы мүмкүн болгон натрий альгинаты деп аталган полисахариддин - өнөр жайлык кошумча продукт - кремний түтүнү (кремний металл эритмесин иштетүүнүн продуктусу менен) менен айкалышы. Ал абдан оңой синтезделип, альгинаттын гелдөө касиеттери жана натрий-бикарбонат көзөмөлдөгөн тешиктүүлүктүн ар кандай масштабдагы төмөн температурада ажыроосу менен бекемделген. Агын суулардын булганышын сыноо үчүн көк боёк үлгү булгоочу зат катары колдонулган. Жаңы гибриддик материал боёкту болжол менен 94 пайыз натыйжалуулук менен адсорбциялап, жок кылаары байкалган, бул абдан кубандырат. Бул боёктун өтө жогорку концентрациялары да жок кылынган. Бул материал дизелдик күйүүчү майдын түтүнүнөн чыккан бөлүкчөлөрдү кармоо үчүн пайдалуу мүмкүнчүлүктөрдү көрсөттү. Италиянын Брешиа университетинин доктору Эльза Бонтемпи жетектеген изилдөө бул материал абадагы майда бөлүкчөлөрдү жана агынды суулардагы органикалык булгоочу заттарды кармап, булганууну азайтуу мүмкүнчүлүгүндө активдештирилген көмүртекти абдан натыйжалуу алмаштыра алган деген тыянакка келди.
Бул кызыктуу иш, анткени бул жаңы материал табигый түрдө көп кездешкен полимерлерден жана өнөр жай калдыктарынан абдан инновациялык жана арзан ыкма менен өндүрүлөт, бирок алар баары бир дайыма ташталып турат. " Органикалык -органикалык эмес гибрид" деп аталган бул жаңы материал арзан гана эмес, ошондой эле туруктуу жана калыбына келүүчү жана активдештирилген көмүртекти сүрүп чыгарып, артыкчылыктуу тандоого айланышы мүмкүн. Ал өндүрүлгөндө аз энергия сарптайт ("денелештирилген" энергия) жана ошону менен көмүртектин изин бир топ аз калтырат. Бул материал өзүн-өзү турукташтыруучу жана жогорку температурада жылуулук менен иштетүүнү талап кылбайт, ошондой эле ар кандай эксперименттер үчүн масштабдалышы мүмкүн. Учурдагы сыноолор аны айлана-чөйрөнүн шарттарында сактоого болорун жана убакыттын өтүшү менен гана туруктуу болуп, такыр бузулбай турганын көрсөтүп турат. Ошентип, ал абдан ар тараптуу жана аба менен сууну чыпкалоодо кеңири колдонулушу мүмкүн. Бул абанын жана суунун булганышына каршы күрөшүү жана Жер энени, ошондой эле адамзатты коргоо үчүн чоң үмүт жаратат.
***
Колдонулган адабияттар:
Занолетти А жана башкалар. 2019. Булгоочу заттарды туруктуу азайтуу үчүн кремний кычкыл газынан жана альгинаттан алынган жаңы тешиктүү гибриддик материал. Химиядагы чек аралар . 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060
***
