
Балтийское море – один из самых истощенных кислородом крупных водоемов в мире. Причиной тому служат избыточные концентрации фосфора – элемента, необходимого для жизни и являющегося ключевым компонентом удобрений. Новое исследование показывает, как превратить эту проблему в ресурс, который поможет оздоровить экосистему Балтики и одновременно снизить зависимость Европы от добычи фосфатов.
Фосфор критически важен для мирового производства продовольствия, однако в Европе практически нет его природных месторождений, что ставит континент в сильную зависимость от импорта. Исследовательская группа из Королевского технологического института KTH в Стокгольме видит потенциальное решение этой проблемы буквально в нескольких километрах от своего кампуса.
Будучи полузамкнутым солоноватым морем с медленным водообменом через Датские проливы, Балтика накапливает больше фосфора, чем ее экосистема способна переработать. Доцент Зейнеп Четеджиоглу, микробиолог и инженер по очистке сточных вод в KTH, утверждает, что фосфорные отложения на дне Балтийского моря можно высвобождать и извлекать контролируемым и эффективным способом.
В исследовании описан двухэтапный подход. Сначала используются микробы, чтобы высвободить фосфор из донных отложений. Затем добавляется соединение, связывающее металлы, что позволяет извлечь еще больше фосфора, который впоследствии можно уловить и превратить в полезный продукт – например, в удобрение. «Фосфор – это важнейший сельскохозяйственный нутриент, и Европа импортирует его в больших количествах, – говорит Четеджиоглу. – Этот новый метод извлечения фосфора из отложений может снизить зависимость от импорта фосфатной руды».
В ходе контролируемых лабораторных тестов процесс позволил высвободить 80% фосфора, содержащегося в осадке, при этом ученым удалось извлечь 99% от этого объема. Команда также сообщает о значительном увеличении численности полезных микробов в ходе эксперимента.
Четеджиоглу подчеркивает, что метод еще не готов к прямому применению в море и требует дальнейшей доработки. Например, чтобы избежать нанесения вреда морским экосистемам, процесс должен происходить в закрытых наземных установках. Это позволит безопасно обрабатывать донные отложения и предотвратить утечку химикатов или микроорганизмов в окружающую среду.
В дальнейших планах исследователей – поиск экологически чистых альтернатив связывающему соединению. В качестве таких альтернатив рассматриваются органические кислоты биологического происхождения, которые могут обеспечить эффективное разделение при большей экологической совместимости. В случае успеха технология станет важным вкладом в оздоровление окружающей среды и укрепление устойчивости Европы. «Предлагая технологию для восстановления питательных веществ и контроля загрязнения, это укрепляет способность Европы решать проблему эвтрофикации в прибрежных водах и двигаться к циркулярной экономике питательных веществ», – заключает исследовательница.