В Южном федеральном университете (ЮФУ) создали новый нанокомпозит, объединив биоуголь и металлорганические молекулы. Инновационный материал очищает почву от тяжёлых металлов на 99 %. Применение разработки поможет исправить экологическую ситуацию в регионах с тяжёлой промышленностью, а также повысить урожайность сельскохозяйственных культур, сообщает RT. 

Тяжёлая промышленность, транспорт и использование химикатов в сельском хозяйстве способствуют загрязнению почвы свинцом и медью. Высокие концентрации тяжёлых металлов приводят к снижению урожайности и накоплению токсинов в растениях, что угрожает здоровью людей. Для очистки территорий можно использовать биоуголь: экологичный материал как губка впитывает токсичные соединения благодаря пористой структуре и вместе с тем улучшает качество почвы. Однако его поглощающая способность ограничена малой площадью поверхности частиц.

Учёные ЮФУ придумали, как увеличить площадь поверхности биоугля, повысить пористость и помочь ему активнее удалять металлы. Для этого к его частицам добавили железосодержащий металлорганический каркас — высокопористый координационный полимер, состоящий из отдельных металлов или их кластеров, соединённых между собой органическими молекулами. Благодаря такой структуре эти вещества обладают самыми высокими впитывающими характеристиками среди пористых материалов.

Испытания показали, что нанокомпозит удаляет из почвы до 99 % тяжёлых металлов даже при сильном загрязнении. При этом эффективность чистого угля, немодифицированного металлорганическими молекулами, не превышает 82 %. Это существенная разница, учитывая, что тяжёлые металлы способны накапливаться в организме человека и разрушать его.

Как пояснили авторы работы, новый материал можно использовать при восстановлении сильно загрязнённых тяжёлыми металлами почв возле металлургических заводов, автодорог и химических предприятий. Сорбент позволит не только восстанавливать загрязнённые почвы, улучшая их свойства, но и предотвращать дальнейшее загрязнение. Это повысит плодородие земель, что важно для сельского хозяйства и обеспечения продовольственной безопасности. Кроме того, уменьшение концентрации тяжёлых металлов в почвах снизит риски развития заболеваний и отравлений при употреблении продуктов питания, выращенных в регионах, подверженных загрязнению.