Колумбийские ученые запатентовали механизм очистки воды от химических и фармакологических отходов
Колумбия 2024-01-28 01:56:59 Телеграм-канал "Новости Колумбии"
Реки Колумбии полны лоратадина, амоксициллина, ацетаминофена и многих других лекарств, которые наука относит к "новым загрязнителям" - веществам, вредное воздействие которых на здоровье человека и экосистемы было обнаружено совсем недавно. Цикл настолько же прост, насколько и страшен: человек заболевает. Врач выписывает антибиотик. Человек принимает его и смывает остатки, иногда в раковину или унитаз, но всегда с мочой. Лекарство попадает в воду реки, вступает в контакт с бактериями и делает их устойчивыми. Другой человек заболевает. Врач выписывает антибиотик. Антибиотик больше не действует. Так происходит с сотнями тысяч мужчин и женщин в Колумбии, с сотнями тысяч доз антибиотиков, и это лишь один пример из множества опасных последствий остатков фармакологических препаратов, которые сегодня загрязняют воды страны. "Это приводит к смерти детей и пожилых людей, но мы этого не замечаем", - с тревогой говорит Рикардо Торрес Пальма, профессор Университета Антиокии. Торрес Пальма, получивший докторскую степень по химии в Савойском университете (Франция), уже десять лет возглавляет исследовательскую группу университета по восстановлению окружающей среды и биокатализу. Он занимается выявлением и анализом загрязняющих веществ в реках и, прежде всего, разработкой механизмов их устранения. Четыре года назад его команда опубликовала в научном журнале Science исследование, в котором впервые подробно изучила остатки наркотиков в основных реках Колумбии, от Амазонки до Магдалены. Они обнаружили следы более 30 наркотиков. Сейчас, в начале 2024 года, профессор Торрес и его коллеги Хавьер Сильва и Робинсон Агудело празднуют тот факт, что Управление промышленности и торговли выдало им патент на изобретение нового механизма очистки загрязненной воды, чтобы устранить эти вредные для здоровья отходы. "Этот патент принадлежит нашей исследовательской группе, Университету Антиокии и Колумбии. Это национальная технология для экспорта в другие страны мира", - говорит Торрес в интервью EL PAÍS из лаборатории, где был создан прототип. Устройство представляет собой автономную систему обеззараживания сточных вод, которая может быть адаптирована к размерам и потребностям объекта, где она будет установлена. Она состоит из модуля электрокоагуляции и модуля усовершенствованного окисления. Она питается от солнечных батарей, имеет низкое энергопотребление и не требует перевозки химических реагентов, поскольку система сама их производит. В первом модуле используется гидроксид железа, созданный из стальных листов, который при формировании нерастворим в воде и задерживает загрязняющие вещества, поглощая их и отправляя на дно под действием силы тяжести. "Он используется для удаления мелких частиц, твердых частиц, жира, 90 процентов органических веществ. Но не новые загрязнители, для этого нужен другой модуль", - объясняет профессор Торрес. Вторая часть - это усовершенствованная система электрохимического окисления с электродами, изготовленными собственными учеными исследовательской группы. "Мы смогли создать химический вид, называемый гидроксильным радикалом, который является звездой нашего открытия", - с гордостью говорит Торрес, объясняя на доске химические формулы открытия. "Этот радикал не загрязняет окружающую среду, потому что живет около наносекунды, и вы не успеете о нем подумать, как он уже разложится. Поскольку он обладает высокой степенью окисления, он может уничтожить все химические и микробиологические загрязнения, с которыми сталкивается, включая остатки лекарств, таких как антибиотики и болеутоляющие средства. Одним словом, он удаляет все, что уцелело на первой панели. В воде не остается бактерий, органических веществ и загрязнений. Он идеально подходит для компаний, которые хотят повторно использовать свою воду, для больниц, которые хотят сократить количество отходов, или для населенных пунктов, где нет питьевой воды. "Мы разработали его так, чтобы его можно было использовать в самых отдаленных уголках Колумбии, где нет ни электричества, ни водопровода, ни канализации", - говорит Торрес, который родился в муниципалитете в колумбийском Тихом океане, печально известном тем, что там убивают большинство общественных лидеров, там больше всего гектаров коки и там даже сегодня воду приходится добывать из подземных колодцев. "В Тумако, где я родился, нет ни питьевой воды, ни очистных сооружений. В Медельине, где я живу, есть водопроводная вода и акведук. В обоих городах мы обнаружили эти новые загрязнители в реках", - объясняет Торрес. Поскольку эти загрязнители не регулируются в Колумбии, водоочистные сооружения в городах не перерабатывают их, и они попадают в реки". Робинсон Агудело, инженер-нефтяник, объясняет, что реактор, который они построили, был протестирован, например, на воде, которая выходит из больницы Тумако и попадает в реки. "Результаты оказались весьма многообещающими", - говорит он. Он добавляет: "Я был потрясен фотографиями детей, купающихся в мангровых зарослях Тумако посреди всех фармакологических, химических и сельскохозяйственных отходов". По мнению ученых, купание в таких водоемах повышает вероятность подхватить бактерии, устойчивые к лекарствам, или приобрести другие заболевания. Согласно действующему колумбийскому законодательству, вода должна быть очищена от органических загрязнителей, чтобы избежать немедленных и очевидных заболеваний, таких как диарея или отравление. Но в нем ничего не говорится о "тихих" болезнях, которые развиваются при постоянном воздействии остатков фармакологических препаратов. "Существуют научные данные, которые показывают, что многие из новых загрязнителей, которые мы обнаружили в реках, в долгосрочной перспективе вызывают различные виды рака или пороки развития", - объясняет Агудело. Поскольку эти загрязнители не имеют ни запаха, ни цвета, они часто остаются незамеченными. Никто их не ищет". Помимо фармацевтических препаратов, Агудело говорит, что в реках находят соединения из косметики, парфюмерии, кремов и даже запрещенных наркотиков. Агудело и Торрес вспоминают карикатуру, опубликованную 20 лет назад в журнале Nature, на которой врач говорит пациенту, что тот может принимать лекарство три раза в неделю или пить воду из-под крана, потому что лекарство уже есть. "Пришло время гражданам осознать опасность, в которой мы живем, а политикам - принять законодательные и регулирующие меры. Только так можно начать сокращать количество этих заболеваний. А пока мы мечтаем о том, чтобы патент дошел до сообществ, чтобы наука использовалась для того, чтобы помочь людям жить лучше", - заключает Торрес.