Особую тревогу вызывает устойчивость антибиотиков в водной среде: даже в низких концентрациях они способствуют формированию резистентных штаммов бактерий. Красители, в свою очередь, могут оказывать канцерогенное и мутагенное действие, нарушать фотосинтетическую активность водорослей, снижая кислородный баланс в водоемах.
Сложность очистки таких загрязнителей заключается в их химической стойкости. Традиционные методы водоочистки — хлорирование, отстаивание, коагуляция — не всегда обеспечивают полное удаление этих веществ. В связи с этим растет интерес к инновационным методам, таким как фотокаталитическая очистка воды.
Цель данной статьи — представить и проанализировать новый подход к деструкции органических загрязнителей, разработанный учеными Санкт-Петербургского государственного университета, а также обсудить его возможности практического применения в водоочистке.
Антропогенная деятельность приводит к регулярному поступлению в водоемы устойчивых органических соединений. Одни из наиболее опасных групп — антибиотики и синтетические красители.
Антибиотики широко применяются как в медицине, так и в агропромышленном комплексе (например, в животноводстве и птицеводстве). Они попадают в сточные воды через физиологические выделения, а также с отходами производства и утилизации препаратов. Эти вещества сохраняются в воде в течение длительного времени, нарушая микробиологическое равновесие водных систем и провоцируя развитие антибиотикорезистентных бактерий.
Красители, используемые в текстильной, пищевой, кожевенной, косметической и других отраслях, также представляют серьезную угрозу. Они устойчивы к биологическому разложению, могут абсорбироваться в осадке и накапливаться в организмах водных животных. Некоторые красители оказывают токсическое действие даже при малых дозах.
Ключевая сложность при удалении этих загрязнителей заключается в их химической инертности и высокой растворимости. Традиционные механизмы очистки вод (механическая фильтрация, отстаивание, биологическая очистка) показывают низкую эффективность в отношении таких веществ.