Важным направлением современной экологии являются безопасные технологии очистки природных сред от приоритетных и токсичных загрязнителей, таких как тяжелые металлы и радионуклиды. В данной сфере используется сорбция, в том числе потенциал организмов к поглощению токсикантов путем разработки биосорбентов.

В новом исследовании сотрудники ПНИПУ изучили возможности создания биосорбентов на основе бурых водорослей. Выбор данных организмов основан на наличии в их составе веществ, способных связывать металлы. К тому же их поры сопоставимы по размеру с ионами цезия. Ученые рассмотрели 3 вида из рода Cystoseira: Cystoseira crinita, Cystoseira erica и Cystosеira barbata. Это многолетние бурые водоросли, обитающие на каменистых грунтах Черного и Азовского морей на глубине 0,5-20 м. Исследователи изучили химический состав и сорбционную емкость черноморских организмов и оценили их способность к поглощению ионов цезия в различных условиях.

Суть эксперимента состояла в пропускании раствора нитрата цезия через ионообменную колонку, заполненную сорбентом, и анализе его на выходе.

По результатам установлено, что максимальное поглощение ионов цезия проявляют Cystosеira barbata. По адсорбционной емкости они более чем в 1,5 раза превосходят Cystoseira crinita.

По словам ученых, цезийсодержащие водные растворы характеризуются сложным составом, включающим ионы натрия и калия в значительном количестве, поэтому важна селективность сорбентов по отношению к приоритетному токсиканту.

В данном контексте исследователи выяснили, что присутствие конкурирующих ионов препятствует сорбции ионов цезия. Так, при концентрации натрия выше цезия в 100 раз степень извлечения последнего сокращается в 1,4-3,3 раза в зависимости от типа биосорбента и еще больше в присутствии калия. В любом случае наилучшую селективность проявил сорбент на основе Cystosеira barbata.