Вчені знайшли спосіб зменшити забруднення від свинарства

Нове дослідження, проведене китайськими та австралійськими вченими, пропонує ефективний метод нейтралізації надмірної кількості міді у свинячому гної за допомогою наночастинок заліза, що може значно зменшити екологічні ризики для сільського господарства Китаю.

Свинина складає щонайменше 60% усього м’ясного раціону китайців. Це спричиняє серйозну екологічну проблему. Виробництво свинини супроводжується утворенням величезної кількості гною з високим вмістом міді.

Мідь у малих дозах є необхідною для живих організмів. Однак її високі концентрації становлять загрозу. Свиням додають мідь у корм для стимулювання росту, що призводить до забруднення навколишнього середовища.

Щороку в Китаї утворюється близько 3,8 мільярда тонн свинячого гною. Значна частина цього обсягу містить токсичні рівні міді, які шкодять ґрунту, воді та здоров’ю людей.

Інноваційне рішення з використанням нанотехнологій

Дослідники з Університету Фуцзянь та Університету Південної Австралії запропонували рішення. Вони продемонстрували ефективність наночастинок заліза зеленого синтезу (G-nFe). Ці частинки здатні нейтралізувати біодоступну мідь у гною.

Експерименти показали вражаючі результати використання G-nFe. Вміст обмінної міді зменшився на 66,8%. Карбонатно-зв’язана мідь знизилася на 47,5%. Залізо-марганцево-оксидна мідь зменшилася на 15,4%.

“Цей процес зміг перетворити вільну мідь у менш біологічно доступну форму, зменшивши потенціал її поглинання рослинами”, – пояснює доцент Гері Оуенс, хімік-еколог з UniSA. Такий підхід значно знижує токсичність компосту для сільськогосподарських культур.

Динаміка процесу показала цікаву закономірність. Рівень залишкової міді спочатку збільшився на третину за перші п’ять днів. Потім він знизився на понад 60,9% за весь період компостування.

Масштаб проблеми та перспективи рішення

Китай є найбільшим у світі виробником свинини. Щороку в країні переробляють приблизно 628 мільйонів свиней. Така інтенсивність виробництва створює колосальне навантаження на екосистеми.

Дослідники зазначають тривожну статистику. Майже половина з 3,8 мільярда тонн гною не обробляється належним чином. Важкі метали та органічні забруднювачі спричиняють масштабне забруднення довкілля.

Свинячий гній традиційно використовується китайськими фермерами як недороге органічне добриво. Проте забруднення важкими металами перетворює його на екологічну проблему. Це створює серйозний виклик для державної політики та науковців.

Наночастинки заліза зеленого синтезу вже використовуються для очищення води та ґрунту. Вони економічно ефективні, мають низьку токсичність та високу швидкість поглинання забруднювачів. Однак їх застосування в органічному компості є новаторським підходом.

Наукове значення та майбутні перспективи

“Це дослідження є значним кроком вперед у вирішенні проблеми забруднення важкими металами сільськогосподарських відходів”, – підкреслює доцент Оуенс. Використання наночастинок заліза зеленого синтезу підвищує безпеку компостованого гною.

Результати дослідження опублікували в журналі Science of the Total Environment. Наукова спільнота високо оцінила перспективність запропонованої технології. Вона може стати важливим інструментом для сталого ведення сільського господарства.

Науковці не зупиняються на лабораторних дослідженнях. Вони планують перевірити ефективність G-nFe у великих системах компостування. Експерименти проводитимуться зі свіжим свинячим гноєм в умовах, наближених до реальних.

Дослідники сподіваються заохотити представників тваринницького та компостного секторів. Впровадження цієї технології може стати вирішальним кроком до екологічно безпечного тваринництва в Китаї та інших країнах світу.

Інноваційна технологія може змінити підходи до управління сільськогосподарськими відходами глобально. Вона пропонує ефективне вирішення проблеми, з якою стикаються не лише в Китаї, але й в багатьох країнах із розвиненим свинарством.