Кочева Л.С., Броварова О.В., Шуктомова И.И., Рачкова Н.Г

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ МОДИФИКАЦИИ
РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ
СОРБЕНТОВ
Л.С. Кочева1, О.В. Броварова1, И.И. Шуктомова2, Н.Г. Рачкова2,
А.П. Карманов1
1
Институт химии Коми НЦ УрО РАН, ул. Первомайская, 48,
Сыктывкар, ГСП-2, 167982 (Россия)
e-mail: apk.chemi@ksc.komisc.ru
2
Институт биологии Коми НЦ УрО РАН,
ул. Коммунистическая, 28, Сыктывкар, ГСП-2, 167982,
e-mail: taskaev@ib.komisc.ru
Проблема загрязнения окружающей среды тяжелыми и
радиоактивными металлами и их соединениями весьма актуальна для
большинства территорий Европейского Севера. Одна из проблем
больших городов – техногенные загрязнения воды, воздуха и почвы –
становится все более острой и для Республики Коми. Хотя на
территории республики нет предприятий атомной энергетики, в
результате деятельности которых образуются представляющие
основную опасность искусственные долгоживущие радионуклиды
(изотопы Cs, Sr и др.), вопрос радиационного загрязнения также
актуален. Например, долгоживущими естественными радионуклидами
чрезвычайно обогащены межпластовые воды месторождения тяжелой
нефти (пос. Водный). На территориях с повышенным естественным
радиационным фоном, расположенных в зонах средней тайги и тундры,
в различных видах растений (сосновые, березовые, брусничные,
плауновые, бобовые, кипрейные, ивовые, зонтичные, злаковые,
осоковые, мхи и др.) накапливаются значительные количества изотопов
урана, радия и тория. В связи с этим разработка способов получения
высокоэффективных сорбентов тяжелых и радиоактивных металлов
представляется весьма актуальной задачей.
В последнее время наметилась тенденция к созданию сорбентов
тяжелых и радиоактивных металлов из полисахаридсодержащего сырья
(кокосовая скорлупа, свекловичный жом, солодковые ростки,
пшеничные отруби, биомасса мицелиальных грибов, скорлупа грецких
74
и кедровых орехов и др.) как альтернатива сорбентам, используемым в
промышленных
масштабах
(цеолиты,
активные
угли,
анальцимсодержащие сорбенты и др.). Как правило, недостатками
предлагаемых технологических решений являются ограниченность
сырьевых источников, низкий выход продукта и достаточно высокая
его стоимость, определяемая технологией получения и дальнейшей
переработки исходного сырья.
Нами разрабатываются новые материалы – био- и бионеорганические сорбенты, основой которых является носитель растительного
происхождения. В качестве сырьевого источника использованы
недревесные виды растений – однолетние злаковые, мхи и
лишайники. Показаны способы модификации растительного сырья.
Дана физико-химическая характеристика исходного сырья и
полученных продуктов. Приведены данные по удельной поверхности и
характеристики сорбции-десорбции разработанных материалов в
отношении тяжелых (хром, железо) и радиоактивных (уран, радий,
торий) элементов. В таблице приведены оценочные характеристики
запатентованных биосорбентов [Величко Б.А. и др. Пат. 2062646
(Россия), 1996] и некоторых сорбентов на основе мхов Sphagnum,
Polytrichum,
лишайника Cladonia alpestris и овсяной соломы.
Представленные данные убедительно свидетельствуют о том, что
полученные нами материалы имеют высокую поглощающую
способности в отношении поллютантов.
На основании полученных данных можно заключить, что
недревесное растительное сырье представляет собой перспективный
источник получения высокоэффективных сорбционных материалов для
использования в различных областях народного хозяйства.
Характеристики биосорбентов
Сырьевой источник
Свекловичный жом
Пшеничные отруби
Солодовые ростки
Биомасса мицелиальных грибов
Aspergillus foetidus
Cladonia alpestris
Polytrichum
Овсяная солома
Sphagnum
Емкость поглощения, мг/г
15,0
15,0
13,8
14,5
17,3
19,6
24,2
25,4
75