Наноқұрылымды сорбенттер көмегімен ауыр металдармен ластанған топырақты бақылау және тазалау әдісін әзірлеу

Бұл зерттеу жұмысында ауыр металдармен ластанған топырақты өсімдік қалдықтарынан жасалған наноқұрылымды сорбенттермен тазалау мүмкіндігі қарастырылған. Зерттеу нысаны ретінде Алматы, Семей, Ақтау және Риддер қалаларынан топырақ үлгілері алынған, оларға күріш қауызы, қарағай бүршігі және күнбағыс қауызыдарынан жасалған биосорбенттермен сорбция процесі жүргізілді. Сорбенттерді 800°С температурада аргон атмосферасында көміртектендіру арқылы дайындалған үлгілерге физика-химиялық зерттеулер (сканирлеуші электронды микроскопия СЭМ, Брунауэр-Эммет-Теллер (BET), рентген-флуоресцентті талдау РФТ) жүргізілді. Нәтижелер сорбенттердің жоғары кеуектілікке және дамыған беткі қабатқа ие екенін, бұл олардың адсорбциялық қабілетін арттыратынын көрсетті. 5 күндік адсорбция тәжірибелері бойынша марганец (Mn) және рубидий (Rb) ауыр металдары барлық сорбенттермен тиімді сорбцияланды (30-70 %). Бұл ретте күнбағыс қауызы рубидийді, қарағай бүршіктері марганец пен стронцийді, ал күріш қауызы темір мен рубидийді тиімді сіңіретінін көрсетті. Алынған нәтижелер өсімдік қалдықтарынан алынған көміртекті наносорбенттердің ауыр металдармен ластанған топырақты тиімді тазартуға қабілетті екенін және оларды экологиялық тұрғыдан қауіпсіз физико-химиялық әдісі ретінде қолдануға жарамды екенін көрсетеді.

1. Cheng, S., Chen, T., Xu, W., Huang, J., Jiang, S., & Yan, B.. Application research of biochar for the remediation of soil heavy metals contamination: a review// Molecules. – 2020. – Vol. 25(14). – P. 3167.

2. Saparov, G., Dutbayev, Y., Amanzholkyzy, A., Islam, K. R., Tireuov, K., Hakimov, N., & Kozlov, A. Assessing Heavy Metal Contamination for Soil Reclamation: Implications for Sustainable Urban Development// Journal homepage.– 2024. – Vol. 19(6). – P. 2197–2204.

3. Zhyrgalova, A., Yelemessov, S., Ablaikhan, B., Aitkhozhayeva, G., & Zhildikbayeva, A. Assessment of potential ecological risk of heavy metal contamination of agricultural soils in Kazakhstan// Brazilian Journal of Biology. – 2024. – Vol. 84. – P. e280583.

4. Li, Z., Zheng, Z., Li, H., Xu, D., Li, X., Xiang, L., & Tu, S. Review on rice husk biochar as an adsorbent for soil and water remediation// Plants. – 2023. – Vol. 12(7). – 1524.

5. Ali, Qasim & Zia, Ahmed & Kamran, Muhammad & Shabaan, Dr-Muhammad & Zulfiqar, Usman & Ahmad, Muhammad & Iqbal, Rashid & Maqsood Muhammad. Nanoremediation for heavy metal contamination: A review// Hybrid Advances. – 2023. – Article 100091.

6. Emenike, E. C., Adeleke, J. A., Iwuozor, K. O., Egbemhenghe, A., Bello-Hassan, M. T., Adu, A. O., & Adeniyi, A. G. Application of Rice Husks-Based Biochar for Removal of Pollutants from Water and Wastewater// Separation &Purification Reviews. - 2025. – P. 1–22.

7. Igalavithana, A. D., Lee, S. E., Lee, Y. H., Tsang, D. C., Rinklebe, J., Kwon, E. E., & Ok, Y. S. Heavy metal immobilization and microbial community abundance by vegetable waste and pine cone biochar of agricultural soils// Chemosphere. – 2017. – Vol. 174. – P. 593–603.

8. Cecire, R., Diana, A., Giacomino, A., Abollino, O., Inaudi, P., Favilli, L., & Malandrino, M. Rice Husk as a Sustainable Amendment for Heavy Metal Immobilization in Conta-minated Soils: A Pathway to Environmental Remediation// Toxics. P. – 2024. – Vol. 12(11). – 790.

9. Asadi, H., Ghorbani, M., Rezaei-Rashti, M., Abrishamkesh, S., Amirahmadi, E., Chengrong, C. H. E. N., & Gorji, M. Application of rice husk biochar for achieving sustainable agriculture and environment// Rice Science, – Vol. 28(4). – P. 325–343.

10. Duman, G., Onal, Y., Okutucu, C., Onenc, S., & Yanik, J. Production of activated carbon from pine cone and evaluation of its physical, chemical, and adsorption properties// Energy & fuels. – 2009. – Vol. 23(4). – P. 2197–2204.

11. Amar, M. B., Walha, K., & Salvadó, V. Valorisation of pine cone as an efficient biosorbent for the removal of Pb (II), Cd (II), Cu (II), and Cr (VI)// Adsorption Science & Technology. – 2021. – Article 6678530. .

12. Duwiejuah, A. B., Abubakari, A. H., Quainoo, A. K., & Amadu, Y. Review of biochar properties and remediation of metal pollution of water and soil// Journal of Health and Pollution. – 2020. – Vol. 10(27). – P. 200902.