巴西研究人员开发出净化草甘膦污染水的方法

导读 巴西圣保罗州立大学 (UNESP) 的研究人员制定了一种从水中去除草甘膦(世界上最常用的除草剂之一)的策略。受循环经济概念的启发,该技术以

巴西圣保罗州立大学 (UNESP) 的研究人员制定了一种从水中去除草甘膦(世界上最常用的除草剂之一)的策略。受循环经济概念的启发,该技术以甘蔗渣为基础,甘蔗渣是糖厂和乙醇厂产生的废料。

“分离的和化学功能化的甘蔗渣纤维可以用作吸附材料。草甘膦粘附在其表面,并通过过滤、倾析或离心作为水污染物去除,” Maria Vitória Guimarães Leal告诉 Agência FAPESP。她是该研究论文的第一作者, 发表在《纯粹与应用化学》 杂志上 。吸附是分散在液体或气体介质中的分子粘附到固体不溶性表面(通常是多孔的)的过程。

由于草甘膦成本低廉且提高作物产量的潜力巨大,因此被广泛用于控制杂草、入侵物种和农业害虫等不需要的植物的生长,但科学研究表明它可能对人类健康造成危害,并且在特别是可能会带来癌症风险。奥地利、保加利亚、哥伦比亚、哥斯达黎加、丹麦、萨尔瓦多、德国和希腊等国家限制或禁止使用含草甘膦产品。然而,在巴西, 此类产品的年使用量 平均为 173,150.75 吨。其中一部分被雨水带到河流、水井和其他水生环境中。

在 FAPESP 通过三个项目(14/50869-6、20 / 06577-1 和 21/09773-9)的支持下,位于普鲁登特总统的 UNESP 科学技术学院 (FCT) 的科学家们找到了一种从水中去除草甘膦产品的方法。该研究由博士后研究员 Guilherme Dognani 和 FCT-UNESP 教授 Aldo Eloizo Job领导。

怎么运行的

多尼亚尼解释了该程序。“甘蔗渣被切碎,并通过将其与半纤维素和木质素分离来分离纤维素。然后通过在其表面添加季铵基团来对纤维素纤维进行功能化,使材料带正电。由此产生的阳离子纤维素微纤维很容易与草甘膦结合,”他说。

Leal 补充说,存在某些有利条件,例如 pH 值变化,这是研究的重点。“当 pH 值变化时,吸附剂材料和草甘膦都会表现出不同的分子构型。它们之间相互作用的最有效水平是 pH 14,从而诱导最大程度的吸附,从而实现最佳去除。”他说。

为了评估吸附能力,研究人员制备了 pH 值为 2、6、10 和 14 的草甘膦溶液,并使用 pH 计进行测量。然后他们向每个部分添加相同数量的功能化纤维素微纤维。将含有被草甘膦和纤维素污染的溶液的烧瓶搅拌24小时。根据文献中描述的程序,然后将它们在水浴中加热直至反应发生,冷却至室温并通过可见光分光光度法进行分析。去除效率计算为每个样品中初始草甘膦水平与最终草甘膦水平的比率,吸附容量计算为 pH 值的函数。

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