Фосфор важен для мирового производства продуктов питания, но в странах Евросоюза практически нет его природных запасов, и сельское хозяйство блока сильно зависит от импорта. Исследовательская группа Королевского технологического института (KTH), крупнейшего и старейшего технического университета Швеции, видит возможное решение всего в нескольких километрах к востоку от кампуса университета в Стокгольме.
Балтийское море — полузакрытое солоноватое море с медленным водообменом через Датский пролив в Северное море, в котором накапливается больше фосфора, чем оно может переработать.
Доцент Зейнеп Четечиоглу, микробиолог и инженер по очистке сточных вод в КТН, говорит, что отложения фосфора в иле на дне Балтийского моря могут быть высвобождены и извлечены контролируемым и эффективным способом: «Фосфор — важнейший сельскохозяйственный питательный элемент, и Европа импортирует его в больших количествах. Этот новый метод извлечения фосфора из отложений может снизить зависимость от импортируемой фосфатной руды». Результаты исследования опубликованы в журнале Water Research.
В исследовании описывается двухэтапный подход, в рамках которого микроорганизмы разрыхляют фосфор в осадке, а затем добавляется соединение, связывающее металлы, для дальнейшего высвобождения фосфора, чтобы его можно было уловить и превратить в полезный продукт, например, удобрение.
В ходе контролируемых лабораторных исследований этот процесс позволил высвободить 80% фосфора, содержащегося в осадке, и исследователям удалось восстановить 99% из него. Команда сообщает, что в этих условиях они также наблюдали резкое увеличение численности полезных микроорганизмов.
Четечиоглу подчеркивает, что этот метод еще не готов для непосредственного использования в море. По ее словам, потребуется дальнейшая разработка. Например, чтобы избежать нанесения вреда морским экосистемам, процесс должен будет проходить в закрытых наземных установках, где осадки обрабатываются безопасным способом и никакие химические вещества или микроорганизмы не попадают в окружающую среду. Также исследователи хотят изучить экологически устойчивые альтернативы связующему веществу. К ним могут относиться биологически синтезированные органические кислоты, обеспечивающие эффективное разделение с улучшенной экологической совместимостью.
В случае успеха эта технология внесет важный вклад в улучшение состояния окружающей среды и повышение самообеспеченности Евросоюза по фосфорным удобрениям. «Предлагая технологии для извлечения питательных веществ и контроля загрязнения, она укрепляет способность Европы бороться с эвтрофикацией в прибрежных водах и двигаться к замкнутой экономике, основанной на использовании питательных веществ», заключила ученый.
Источник: KTH Royal Institute of Technology. На заглавном фото: образцы донных отложений Балтийского моря в процессе экспериментальной экстракции. Авторы: Фэнъи Чжу, Фредерико Маркес Пенья и Зейнеп Четечиоглу.
