Мышьяк — это природный компонент земной коры, который в неорганической форме высоко токсичен. Этот элемент является причиной глобального кризиса в области общественного здравоохранения, поскольку присутствует в грунтовых водах и питьевой воде, ежедневно потребляемой миллионами людей в таких странах, как Бангладеш, Китай, Индия, Мексика и Пакистан.
Длительное воздействие высоких уровней неорганического мышьяка может вызвать сердечно-сосудистые заболевания и рак мочевого пузыря и лёгких. Однако теперь датские учёные разработали новый метод обработки, который превращает отходы, содержащие мышьяк, в полезное сырьё.
Хотя существующие методы очистки грунтовых вод от мышьяка успешны, они создают другую проблему — богатый мышьяком осадок, для утилизации которого требуются сложные, специализированные и дорогостоящие методы. Если не утилизировать этот осадок должным образом, он представляет серьёзную опасность для окружающей среды и здоровья.
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, Кайфэн Ван и Кас ван Генухтен из Геологической службы Дании и Гренландии подробно описывают двухэтапный процесс преобразования опасного осадка в сырьё для электроники, аккумуляторов и полупроводников.
Первый этап: осадок промывают в растворе сильной щёлочи, который разрушает химические связи между мышьяком, фосфатами и оксидами железа, добавленными при очистке, и высвобождает растворённый мышьяк и фосфор в жидкость.
Второй этап: исследователи нагревают раствор и добавляют распространённое безопасное химическое вещество — диоксид тиомочевины. Это превращает растворённый мышьяк в чистые, твёрдые наночастицы металлического мышьяка. Оставшиеся фосфаты можно легко извлечь отдельно, обработав их кальцием.
«Эта работа может катализировать ранее немыслимый сценарий, когда тот же загрязнитель, ставший причиной «крупнейшего массового отравления в истории человечества», может быть преобразован в товар, приносящий дополнительное экономическое благосостояние местным сообществам», — пишут исследователи в своей статье.
Процесс всё ещё находится в лабораторных условиях, и ключевой задачей для масштабирования технологии является разработка наиболее экономически эффективного и действенного метода работы. Это включает в себя практические способы переработки и повторного использования химических веществ, чтобы местным очистным сооружениям не приходилось постоянно их закупать.
Как только проблемы будут решены, сообщества смогут найти готовые рынки для добытого мышьяка. Это связано с тем, что этот элемент классифицируется как критически важное сырьё (CRM) в таких странах, как США и Европа, что делает его важным с экономической точки зрения. Например, металлический мышьяк необходим для производства полупроводников и технологий чистой энергии.
© 2025 Science X Network
Больше материалов по химии