Thông thường, do hàm lượng cao các chất ô nhiễm độc hại trong nước như chất diệt cỏ, dược phẩm, thuốc men, phụ gia thực phẩm, thuốc nhuộm vải trong dệt may…, các phương pháp thanh lọc hóa-lý thông thường không thu được hiệu quả. Công nghệ AOP (Quy trình oxy hóa nâng cao - Advanced Oxidation Processes) có thể giải quyết vấn đề, nhưng khốn nỗi quá đắt và việc ứng nghiệm khá tốn thời gian.
Giá rẻ và thân thiện với môi trường
Các tác giả nghiên cứu đề xuất sử dụng chlorine dioxide như một phương tiện giá rẻ, thân thiện với môi trường mà hiệu quả để lọc khỏi nước các chất hóa học bảo vệ thực vật. Xưa nay chlorine dioxide được tích cực sử dụng để khử trùng nước uống, bây giờ công năng loại bỏ chất diệt cỏ chloroacetamide khỏi nước đã được xác nhận lần đầu tiên.
Để làm thí nghiệm mẫu, các nhà khoa học đã lấy nước từ sông Sava tại kênh thoát nước đô thị của Belgrade ở Serbia. Kết quả cho thấy rằng với «thuốc thử» được đề xuất, chỉ trong thời gian ngắn sẽ khôi phục bình thường trở lại quá trình quang hợp và làm giàu oxy trong lòng nước. Chất độc hại như thuốc diệt cỏ petoxamide bị phân hủy hoàn toàn, còn độc tính của metazachlor đã giảm rõ rệt.
Các nhà khoa học đề xuất thu được chlorine dioxide từ hai thành phần rắn ổn định về mặt hóa học ở dạng bột. Các thành tố chlorine dioxide ở dạng này có thể vận chuyển an toàn trên mọi khoảng cách và sử dụng nhanh chóng, còn bản thân công nghệ này thì thậm chí an toàn hơn cả các hóa chất gia dụng.
Để xác định mức độ phân huỷ của các chất ô nhiễm và con đường phản ứng, nhóm tác giả nghiên cứu đã sử dụng những thiết bị thí nghiệm hiện đại - sắc ký lỏng hiệu năng cao, phân tích tổng carbon hữu cơ, sắc ký khí gas khối phổ. Độc tính sinh thái được theo dõi với sự hỗ trợ của thử nghiệm với Daphnia magna.
«Phần thứ nhất của thí nghiệm là nghiên cứu hiệu quả phân hủy chất thuốc trừ sâu trong nước khử khoáng. Thu được kết quả tốt, thí nghiệm được lặp lại với mẫu nước thật. Sau khi cho chlorine dioxide vào nước ô nhiễm, quá trình oxy hóa diễn ra và chỉ còn lại một lượng nhỏ natri sunfat và natri clorua. Đây là chất trung tính, là muối vô cơ hoàn toàn vô hại», - như nhận xét của GS Dragan Manoilovich lãnh đạo nhóm nghiên cứu do thông cáo báo chí của SUSU trích dẫn.
Lọc sạch đơn giản và vô hại
Các tác giả nhấn mạnh rằng thuốc thử do họ đề xuất là vô hại và thân thiện với môi trường. Nó có thể cải thiện đáng kể quá trình phân hủy các hợp chất khó phân hủy và chất ô nhiễm có nguồn gốc hữu cơ, tuy nhiên, trước khi oxy hóa nước thải bằng chlorine dioxide, cần nghiên cứu thành phần nước.
Các chuyên gia dự định nghiên cứu tiếp để tìm ra những chất thử có thể đối phó với các chất ô nhiễm ở dạng rắn. Một phương án là thêm vào chlorine dioxide chất xúc tác titanium dioxide. Làm như vậy rất hiệu quả, nhưng tác dụng lại bị hạn chế về thời gian gây bất tiện, vì vậy các xúc tác như vậy cần được thay thế hoặc tái tạo thường xuyên. Ngoài ra, một số trong chất xúc tác chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi dải tần pH hẹp.
Hiện tại các nhà nghiên cứu của SUSU sẽ làm việc cùng với các đồng nghiệp Serbia từ ĐHTH Belgrade để cải tiến chất lọc nước. Theo ý kiến của các nhà nghiên cứu, những cách tiếp cận khác nhau của hai nhóm khoa học đối với việc tổng hợp chất xúc tác dựa trên cơ sở titanium dioxide đang mở ra nhiều cơ hội triển vọng cho hợp tác khoa học đạt kết quả tốt.
Mời đọc thêm trên trang Sputnik về sáng kiến ở Nga tạo chất hấp thụ để lọc nước nhiễm xạ https://sptnkne.ws/Dw8s
