俄罗斯提议用等离子体净化水

世界 加载中 25 十月 2024
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(卡巴尔通讯社10月21日电)据俄罗斯卫星通讯社报道,托木斯克国立建筑与土木工程大学(ТГАСУ)科学家在一个科研小组中开发出了从可溶性氮化合物中净化水的技术。

专家称,该系统是基于细菌细胞同化氮化合物并将其转化为化学活性较低形式的相同过程。在实验室条件下,新系统的效率超过 99%。

该大学表示,水溶性氮(N)化合物进入水体的原因包括使用基于硝酸盐(如 NaNO3)的矿物肥料,以及蛋白质化合物的腐烂过程,而蛋白质化合物的来源可能是动物产品及其尸体。

对于人类来说,长期饮用硝酸根离子(NO3-)和亚硝酸根离子(NO2-)含量增加的水会增加患癌症的风险,并导致呼吸系统功能紊乱,因为酸性阴离子会破坏血红蛋白。当血清中铵离子(NH4+)含量高时,关节和血压就会出现问题。

目前,从水溶性活性氮化合物中处理废水的工业技术包括使用能够通过细胞内过程将铵离子转化为在水中溶解度低的分子氮的细菌。然而,要保持足够数量的微生物及其活性,需要特殊的条件,而维持这些条件需要大量的资金投入。

托木斯克国立建筑与土木工程大学和托木斯克理工大学(ТПУ)研究人员团队开发了一种 “非细菌”系统,用于处理废水中的铵化合物,该系统的基础是执行固氮细菌生物体内发生的相同反应。

“在开发的技术中,我们重复了细菌所进行的化学过程,而无需使用这些细菌。之所以能做到这一点,是因为利用气体产生了低温等离子体,在这种环境下,大气中的气体会形成亚硝酸根离子,‘中和’水中的铵离子。”

这位专家补充说,使用含有已知量 NH4+ 离子的模型溶液,该过程效率为 99.83%。

“为了从氮气中净化水,我们设计并建造了一台微波等离子体加速器,它能够通过产生磁场产生低温等离子体。我们已经确定,最有效的氨离子溶液净化可在五分钟内完成,“这项研发的合作者、托木斯克国立建筑与土木工程大学 ”洁净水"研究与生产实验室主任纳塔利娅·皮利佩茨补充道。

她说,在这个方向上的下一个任务是测试这项技术对城市污水的处理,以及对来自畜牧业、食品和加工业的高浓度废水的处理,以便进一步将水用于家庭用途。