Блог

Sep 21, 2023

Биологи сравнивают и выбирают наиболее эффективные и нетоксичные биоциды для мобильных туалетов и свалочных колодцев

26 апреля 2023 г. Это

26 апреля 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

корректура

Российского фонда фундаментальных исследований

В сельском хозяйстве, загородных домах и многих других местах, где нет центральной канализации, люди пользуются передвижными туалетами или свалочными колодцами. Для предотвращения неприятного запаха в скамейках и при транспортировке содержимого на очистные сооружения в них добавляют биоциды – химические соединения, останавливающие деятельность микроорганизмов.

Однако биоциды могут нанести вред окружающей среде и затруднить работу очистных сооружений. Токсичные биоциды также могут сделать отходы непригодными для дальнейшего использования в качестве биоудобрений и производства биотоплива. Российские ученые предложили решение этой проблемы в журнале Biology.

В России около 22,6% граждан живут без центральной канализации (по данным Росстата 2019 г.). В сельской местности этот показатель возрастает до 66,5%. Ассенизаторы выкачивают отходы из свалочных колодцев и мобильных туалетов и доставляют их на очистные сооружения. Биоциды, такие как соединения четвертичного аммония и производные бигуанида, помогают предотвратить активность микроорганизмов, вызывающих неприятный запах, во время хранения и транспортировки отходов.

Биоцидные средства на основе этих соединений, например Латрина, очень эффективны, но делают отходы токсичными, поскольку разлагаются очень медленно. Таким образом, они могут нанести вред окружающей среде и убить микроорганизмы на очистных сооружениях. Ученые Российской академии наук сравнили различные популярные биоциды и выбрали среди наиболее эффективных те, которые разлагаются на нетоксичные компоненты вскоре после выполнения своей функции.

«В свалочных колодцах и мобильных туалетах мочевина разлагается медленно, выделяя аммоний, что делает среду щелочной — ее pH может вырасти до 9–10. Биоциды, разлагающиеся в щелочной среде, помогают решить сразу две цели: во-первых, они снижают активность вредных бактерий, затем распадаются и таким образом не наносят вред окружающей среде. Результаты мы проверяли через 10 дней — срок, который нужен, например, для полноценного приема туалетов в магистральных поездах», — рассказывает Юрий Литти, кандидат биологических наук РАН.

Ученые выбрали шесть биоцидов, которые не имеют запаха, нетоксичны в используемой концентрации и разлагаются при pH выше 7. Вместе с коллегами Юрий Литти протестировал действие этих биоцидов на микроорганизмы, а также проверил, насколько хорошо эти средства разлагаются в наличие щелочи в течение 10 дней.

Из шести часто используемых биоцидов более экологически безопасными оказались четыре: Бронопол (30 мг), Шаромикс (500 мг/л), перкарбонат натрия (6 г/л) и биоцидное средство на основе 2,2. -дибро-3-нитрилопропионамид (500мг/л). Тогда как популярные биоцидные средства, такие как, например, «Латрина», долго сохраняются в окружающей среде и не разлагаются. Цитрат серебра и натриевая соль дегидроуксусной кислоты были исключены из эксперимента, хотя они также быстро разлагаются в щелочной среде. Они требовались в слишком высокой дозировке, поэтому ученые решили, что, учитывая высокую стоимость, эти варианты очень дороги для потребителя.

«В щелочной среде, при достижении рН 9, минимальная концентрация Бронопола, Шаромикса и 2,2-дибро-3-нитрилопропионамида, необходимая для остановки роста вредных микроорганизмов, увеличивается в 1,5-четыре раза. Это полезно для наших целей. ,потому что при разложении мочевины при ее транспортировке рН только растет.В будущем мы планируем подробнее изучить, как выбранные биоциды работают не только в лаборатории, но и в реальных условиях.В случае успеха пылесосы будут знать, какие продукты работают лучше всего и наносить меньше вреда окружающей среде", - сказал Юрий Литти.