Очистка дождевой воды с помощью песка: уникальный метод
Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли разработали новый способ удаления загрязняющих веществ из ливневых стоков. Очищенную дождевую воду можно будет использовать для городских нужд в засушливое время года.
Многие города испытывают недостаток воды. При этом большая часть дождевой воды, вместо того чтобы просачиваться в землю, пополняя грунтовые водоносные горизонты, стекает по улицам и попадает в канализационные стоки. Вместе с ней туда просачиваются различные химические вещества — гербициды, пестициды, токсичные металлы, автомобильное масло и отходы животных. При перезагрузке канализационной системы избыточная ливневая вода наводняет улицы и подвалы, а затем попадает в соседние реки и ручьи, загрязняя их.
Для решения вышеперечисленных проблем исследователи из Калифорнийского университета в Беркли разработали способ удаления загрязняющих веществ из ливневой воды. Они создали песок, состоящий из частиц с минеральным покрытием, который разрушает органические загрязнители. Для этого они смешивали равнинный песок с двумя формами марганца, при взаимодействии которых образуется оксид марганца. Полученное вещество имеет коричневый цвет, не токсично и безопасно для окружающей среды:
«Я гарантирую, что прямо сейчас на вашей обуви есть немного оксида марганца, потому что он очень распространён в почве», — говорит Джозеф Шарбоннет, аспирант, работающий над проектом.
В процессе очистки песок взаимодействует с органическими химикатами, такими как гербициды, пестициды и эндокринный разрушитель бисфенол А (BPA), и разделяет их на более мелкие элементы, которые менее токсичны и биологически разлагаемы.
Со временем песчинки теряют эффективность, но исследователи нашли способ «восстановления» их свойств. Для этого песок промывают в слабо концентрированном растворе хлора.
«Приезжать каждый год или два, выкапывать песок и заменять его — невероятно трудоёмкий процесс. Для повышения эффективности метода необходимо сделать так, чтобы свойства материала можно было восстановить на месте, без его транспортировки», — говорят учёные.
По расчётам Джозефа Шарбоннета, потребуется около двух дней, чтобы восстановить слой песка глубиной в полметра, используя концентрацию раствора хлора, равную 25 ppm (такую же, как для очистки сточных вод).
Пройдя сквозь песок, обеззараженная ливневая вода будет поступать в подземные водоносные горизонты. Там она будет сохраняться, пока не понадобится в засушливый сезон.
«Не следует относиться к ливневой воде только как к загрязнителю окружающей среды. Мы разработали технологию, которая поможет удалить из такой воды опасные вещества. Этот способ является простым и недорогим, и в нём используются природные минералы», — говорит Джозеф Шарбоннет.
Хотя песчинки с покрытием не устраняют все типы загрязнений, их можно использовать в сочетании с другими системами очистки воды для удаления из неё различных загрязняющих веществ.
На следующем этапе эксперимента команда проведёт полевые испытания в округе Сонома, используя ливневую воду из местного ручья.
Читайте далее:
Как Швейцарии удалось очистить свои реки — предотвращение экологической катастрофы
Графен может очищать воду
Как оценить качество воды в домашних условиях