物理科技生物学-PHYICA

农业废弃物中的生物欧美一级黄色大片炭可以吸附废水中的污染物

地球 2022-04-30 00:00:07

宾夕法尼亚州立大学杰夫·穆尔霍勒姆 宾夕法尼亚州立大学农业和生物工程系的博士生、首席研究员玛莲娜·恩东在宾夕法尼亚州中部的斯普林克里克采集水样,寻找新出现的污染物

学分:宾夕法尼亚州立大学 生物炭是一种类似木炭的物质,主要由农业废弃物制成,有望去除废水中出现的污染物,如药物

这是一组研究人员的结论,他们进行了一项新的研究,评估和比较了从两种常见的剩余农业材料——轧棉机废料和银胶甘蔗渣——中提取的生物炭从水溶液中吸附三种常见药物化合物的能力

在吸附过程中,一种物质,如药物化合物,粘附在另一种物质的表面,如固体生物炭颗粒

相反,在吸收中,一种物质被内部吸收到另一种物质中;例如,海绵吸水

生长在干旱的西南部的灌木银胶菊,为研究中测试的一种生物炭提供了废料

更确切地说,它被称为银胶菊,是橡胶和乳胶的来源

这种植物被切成碎末,其枝条被捣碎以提取乳汁

茎秆粉碎提取胶乳后留下的干燥、多浆、纤维状残渣称为甘蔗渣

宾夕法尼亚州立大学农业科学学院农业和生物工程教授赫歇尔·埃利奥特(Herschel Elliott)认为,这些结果很重要,因为它们展示了从大量农业废弃物中提取生物炭的潜力,否则这些废弃物必须被处理掉,作为一种低成本的额外处理方法,以减少灌溉废水中的污染物

他说:“大多数污水处理厂目前都没有设备来去除新出现的污染物,如药物,如果这些有毒化合物可以被生物炭去除,那么废水可以在灌溉系统中循环使用。”

“在美国等地区,有益的再利用至关重要

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西南地区,缺水阻碍了作物生产

" 在这项研究中,用于测试生物炭是否能从水溶液中吸附它们的药物化合物是:磺胺吡啶,一种不再用于治疗人类感染但常用于兽医的抗菌药物;docusate,广泛用于药物中作为泻药和大便软化剂;红霉素,一种用于治疗感染和痤疮的抗生素

今天(11月11日)公布的结果

16)在《生物炭》一书中,提出由农业废料制成的生物炭可以作为有效的吸附剂,在灌溉前从再生水中去除药物

然而,从轧棉废料中提取的生物炭效率更高

研究中,吸附了水溶液中98%的二十二烷酸酯、74%的红霉素和70%的磺胺吡啶

相比之下,来自银胶菊甘蔗渣的生物炭吸附了50%的二十二碳六烯酸酯、50%的红霉素和仅5%的磺胺吡啶

研究表明,在用于将农业废料转化为生物炭的无氧热解过程中,温度从约650华氏度升高到约1300华氏度,导致吸附药物化合物的能力大大增强

宾夕法尼亚州立大学农业和生物工程系的博士生、首席研究员马琳·恩东说:“这项研究最具创新性的部分是使用银胶菊甘蔗渣,因为以前没有研究使用这种材料生产生物炭来去除新出现的污染物。”

“轧棉机废料也是如此——已经对去除其他污染物的潜在方法进行了研究,但这是首次专门利用轧棉机废料去除水中药物的研究

" 对恩东来说,这项研究不仅仅是理论上的

她说她想扩大这项技术的规模,让世界变得不同

因为轧棉废料随处可见,即使是在最贫穷的地区,她相信它有希望成为生物炭的来源来净化水质

“我来自喀麦隆,我来到这里的原因是因为我在寻找方法来过滤资源有限的社区的水,比如我长大的地方,”她说

“我们认为,如果能够扩大规模,这将是撒哈拉以南非洲国家的理想选择,因为那里的人们无法使用先进的设备来净化水

" 恩东解释说,下一步将是开发一种生物炭材料混合物,能够从水中吸附各种污染物

恩东说:“除了去除药物等新出现的污染物,我对混合生物炭材料感兴趣,这样我们就有了低成本的过滤器,能够去除水中常见的污染物,如细菌和有机物。”

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