Neues Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen aus Erdböden
In zahlreichen landesweiten Orten stellen giftige Schwermetalle eine Bedrohung für die Nahrungskette dar, und bisher gab es keine einfache Methode, um sie zu beseitigen. Ein experimentelles Verfahren unter Verwendung eines chemischen Bads und eines elektrochemischen Filters könnte nun eine Lösung bieten, um Schwermetalle aus dem Erdboden zu entfernen und so die Sicherheit der Felder zu gewährleisten.
Ein Forschungsteam unter der Leitung des Materialwissenschaftlers Yi Cui von der Stanford-Universität hat eine Methode erfunden, um Schwermetalle aus kontaminierten Böden mithilfe eines chemischen Verfahrens zu entfernen.
Wie in einem Bericht (1) von 2019 in Nature Communications beschrieben wird, starteten die Forscher ihre Arbeit, indem sie kontaminierten Erdboden mit einer Lösung aus Wasser und einem chemischen Stoff, der Schwermetalle anzieht, durchspülten. Sobald diese Mischung durch den Boden sickerte, bewirkte der chemische Stoff, dass die Schwermetalle gelöst wurden. Das Forschungsteam sammelte dann diese schädliche Flüssigkeit und leitete sie durch einen elektrochemischen Filter, der die Schwermetalle aus dem Wasser herausfilterte. Auf diese Weise reinigten sie den Boden von den Schwermetallen und setzten das gereinigte Wasser und die Chemikalienmischung erneut ein, um durch weiter kontaminierten Erdboden zu fließen.
Bislang hat sein Team Böden von Blei und Cadmium, zwei weit verbreiteten und gefährlichen Schadstoffen, sowie von Kupfer, das nur in hohen Konzentrationen gefährlich ist, gereinigt. Cui ist optimistisch, dass dieser Prozess der chemischen Reinigung und elektrochemischen Filtration auch bei anderen gefährlichen Schwermetallen wie Quecksilber und Chrom erfolgreich sein könnte, allerdings sind weitere Experimente im Labor erforderlich, um dies zu bestätigen.
Keine Notwendigkeit mehr für Opferpflanzen
Schwermetalle binden sich an den Boden und sind praktisch nicht mehr zu entfernen. Gegenwärtig kann die Reinigung darin bestehen, kontaminierte Böden auszugraben und an anderer Stelle zu isolieren. In der Landwirtschaft haben Forscher auch Techniken zur Phytoremediation entwickelt, bei denen Opferpflanzen in kontaminiertem Erdboden angebaut werden, um Schwermetalle aufzunehmen. Anschließend werden diese Ernten geerntet und zu einer Einrichtung zur Extraktion und Entsorgung gebracht. Allerdings kann die Phytoremediation viele Jahre wiederholter Ernten erfordern.
1 https://www.nature.com/articles/s41467-019-10472-x