يمكن أن يؤدي زيادة محتوى الحديد في مياه الشرب إلى ضرر كبير على الصحة - غالبًا ما يصبح سببًا لتطوير التهاب الجلد وغيرها من ردود الفعل التحسسية وأمراض الكبد والكلى. إن تجاوز الحد الأقصى المسموح به لتركيز الحديد في الماء يزيد من خطر النوبات القلبية وتلف الأنسجة أثناء السكتات الدماغية. هناك المزيد من التعقيدات ، ولكن ليس أقل تعقيدات خطيرة. يعد زيادة محتوى الحديد في الماء أحد الأسباب الرئيسية لما يسمى بالوقود الحيوي لأنابيب المياه. مصدر المخاط المتشكل على عناصر التوصيل والعبور لخط الأنابيب هي بكتيريا الحديد. بمرور الوقت ، تؤدي هذه العملية إلى التآكل والأضرار التي لحقت نظام إمدادات المياه.
قدم علماء من NUST "MISiS" ، جامعة Limerick (أيرلندا) ، IONH من الأكاديمية الوطنية للعلوم في بيلاروسيا والجامعة التقنية الوطنية البيلاروسية طريقة مبتكرة وصديقة للبيئة ومنخفضة التكلفة للحصول على مواد تصفية فعالة للغاية لتقليل مستوى الحديد في مياه الشرب. يعتمد التطوير على تعديل خاص للفحم ، والذي يسمح بتجميع الحديد أكثر من 3 مرات بكفاءة في تركيب المياه الجوفية التي تدخل نظام تزويد المياه.
محتوى الحديد المسموح به في مياه الشرب هو 0.3 ملغم / لتر ، وفقًا لمتطلبات منظمة الصحة العالمية. ومع ذلك ، في الواقع ، يبلغ تركيزها في المياه الجوفية في المتوسط 3 ملغ / لتر ، ولكن ، على سبيل المثال ، في حوض أرتوازي الأوسط أمور (الشرق الأقصى ، EAO) يصل إلى مستويات حرجة تتراوح بين 30 و 40 ملغ / لتر.
اقترح فريق البحث التابع لـ NUST "MISiS" ، جامعة ليمريك (أيرلندا) ، IONH التابع للأكاديمية الوطنية للعلوم في بيلاروسيا والجامعة التقنية الوطنية البيلاروسية طريقة مبتكرة لإنتاج مواد حشو محفزة لخفض مستوى الحديد في محطات الإمداد بالمياه. يعتمد الاختراع على الكربون المنشط المعدل. إنه يساهم في أكسدة الحديد السريعة والالتقاط اللاحق للحمأة أكسيد أثناء ترشيح المياه الجوفية ، وتوفير محتوى الحديد الكلي المتبقي في الأجزاء الأولى من المياه المصفاة عند مستوى 0.1 ملغم / لتر.
يقول أحد المطورين ، وهو خبير بارز في NUST "MISiS" ، دكتوراه "لإنشاء المادة الفعالة للمرشح ، تم حبيبات الكربون المنشط مسبقًا بمحلول يحتوي على نترات الحديد وعامل اختزال عضوي ". فالنتين رومانوفسكي . - بعد ذلك تم وضعهم في فرن غط لبدء التفاعل الطارد للحرارة ، ونتيجة لذلك تشكل الفيلم الحفاز على سطح الحبيبات في بضع دقائق. أظهر الحيود والتحليل الطيفي للعينات التي تم الحصول عليها أن بنية بلورية متناهية الصغر تشكلت على سطح الحبيبات ، مما زاد من سطح حبيبات الفحم بنسبة 15-20٪. تم اختبار فعالية المواد التي تم الحصول عليها في ظروف صناعية رائدة في محطة التأجيل الحالية في منطقة بوليسكي في جنوب بيلاروسيا. "
أتاحت بنية المرشح الناتجة زيادة كفاءة عملية أكسدة الحديد بأكثر من 3 مرات مقارنة بالكربون المنشط العادي. وقد أظهرت الدراسات أن الطريقة المقترحة سمحت بزيادة الود البيئي لعملية الحصول على المواد ، حيث انخفض استهلاك الطاقة بنسبة 100 مرة تقريبًا مقارنة بالتناظرية ، وتم تقليل استهلاك الكواشف اللازمة بنسبة 8 مرات.
تنشر نتائج الدراسة في المجلة العلمية الدولية
للبحوث البيئية .