Мышьяк - это очень токсичный природный элемент, содержащийся в земной коре. Несмотря на то, что он обычно в изобилии присутствует в грунтовых водах, вмешательство человека, такое как добыча полезных ископаемых и гидроразрыв пласта, увеличивает загрязнение поверхностных ресурсов. В результате этого наличие мышьяка в питьевой воде уже давно является серьезным вопросом.

Известно, что неорганический мышьяк, подобный тому, что содержится в питьевой воде, гораздо опаснее для человека, чем его органическая форма. В случае воздействия мышьяка его последствия могут проявляться в виде отравления и поражений кожи, которые могут привести к развитию онкологических заболеваний. Поэтому снижение уровня мышьяка в загрязненных водах имеет жизненно важное значение для предотвращения отравления миллионов людей. Однако, поскольку мышьяк является водорастворимым элементом, его удаление из воды может оказаться очень сложным и дорогостоящим.

Озеро, загрязненное мышьяком в результате работы золотого рудника. Cucu Remus/iStock

 

Новый метод удаления мышьяка из воды

В Канаде существует район Лонг Лейк, который уже давно сталкивается с проблемой загрязнения мышьяком грунтовых вод. Золотодобывающая шахта, закрытая в 30-х годах прошлого столетия, стала причиной загрязнения расположенного по близости озера. С тех пор прошло почти сто лет, а воды водоема так и не были очищено  должным образом.  Жители близлежащих районов до сих пор  жалуются на загрязнение грунтовых вод и окружающей среды, вызванное заброшенным золотым рудником.

Недавно группа исследователей из Университета Ватерлоо начала работать над методом пассивной очистки, который может удалить практически весь мышьяк из воды озера с помощью обычных отходов. Исследование показывает, что смесь древесных опилок, листовой мульчи, известняка и остатков железных опилок создает доступную среду для размножения бактерий. Созданные бактерии могут поглощать мышьяк, превращая его в твердое соединение.

В процессе тестирования исследователи взяли пробы воды и пропустили их через такую смесь. В итоге они обнаружили, значительное снижение концентрации мышьяка.

Этот метод не только очень простой, но и более экологичный. В отличие от активных систем очистки, пассивная обработка использует меньше энергии и вызывает меньше выбросов парниковых газов. Джоанн Ангай, которая проводит исследование в рамках своей диссертации по наукам о Земле в Университете Ватерлоо, отметила экономическую эффективность этого метода, отметив: "Активный метод предполагает откачку воды из земли, ее обработку, а затем возвращение обратно, тогда как при пассивном методе вы обрабатываете воду там, где она находится". Хотя подобная стратегия по извлечению токсинов из подземных вод до того, как они попадут в поверхностные воды, уже использовалась в других операциях по очистке, это исследование стало первым, доказавшим, что данный метод работает с водой с низким уровнем pH и высоким содержанием мышьяка.

Таким образом, исследование предлагает устойчивый метод очистки воды более эффективным, недорогим и экологичным способом, позволяющий легко удалять из поверхностных вод такой трудно улавливаемый элемент, как мышьяк.

Источники: 
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/arsenic
https://phys.org/news/2022-01-method-arsenic-lake-contaminated-gold.html