На свинину приходится не менее 60% всего мяса, потребляемого в Китае, но ее популярность наносит тяжелый урон окружающей среде, которую до сих пор было сложно решить.

Новое исследование, проведенное китайскими и австралийскими учеными, выявило устойчивое решение для смягчения чрезмерного количества меди, обнаруженной в 3,8 миллиардах тонн свиного навоза, превращенного в органическое удобрение для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Несмотря на то, что медь является важным питательным веществом в малых дозах, высокие концентрации меди, добавляемые в корм для свиней для стимулирования роста, токсичны для растений, почвы, воды и человека.

Исследователи из Фуцзяньского педагогического университета в Китае и Университета Южной Австралии продемонстрировали, что добавление в свиной навоз наночастиц железа зеленого синтеза (G-nFe) нейтрализует количество биодоступной меди в сточных водах свинарника, снижая экологические риски.

В Китае действуют правила, ограничивающие количество меди, разрешенной в корме для свиней, но масштабы животноводства продолжают расти, чтобы прокормить население в 1,4 миллиарда человек, что затрудняет контроль огромного количества навоза и сточных вод, выбрасываемых в окружающую среду.

Эксперименты, проведенные исследователями, показали, что добавление G-nFe в компост из свиного навоза снижает содержание обменной меди на 66,8%, карбонатной меди на 47,5% и меди, связанной с оксидом железа и марганца, на 15,4%.

«Этот процесс смог преобразовать свободную медь в менее биодоступную форму, снизив потенциал поглощения растениями», — говорит химик-эколог UniSA, доцент Гэри Оуэнс, который принимал участие в исследовании.

Остаточный уровень меди первоначально увеличился на треть в течение первых пяти дней, а затем снизился более чем на 60,9% в течение всего периода компостирования.

Результаты исследования недавно были опубликованы в журнале Наука о совокупной окружающей среде .

Китай перерабатывает около 628 миллионов свиней в год, что делает его крупнейшим в мире производителем свинины.

Исследователи говорят, что почти половина из 3,8 миллиарда тонн образующегося свиного навоза не обрабатывается должным образом, а тяжелые металлы и органические загрязнители вызывают повсеместное загрязнение окружающей среды.

В то время как свиной навоз традиционно ценится как недорогое органическое удобрение для китайских фермеров, он все чаще представляет собой серьезную проблему из-за загрязнения тяжелыми металлами, что создает проблему как для правительства, так и для исследователей, ищущих экономически жизнеспособные решения.

Зеленые синтезированные наночастицы железа широко используются для устранения загрязнения воды и почвы благодаря своей экономичности, низкой токсичности и высокой скорости поглощения.

Тем не менее, это первое исследование, в котором изучалось его использование в органическом компосте для устранения загрязнения тяжелыми металлами.

«Это исследование представляет собой значительный шаг вперед в решении проблемы загрязнения тяжелыми металлами сельскохозяйственных отходов», — говорит доцент Оуэнс.

«Используя наночастицы железа, синтезированные зеленым газом, мы можем не только повысить безопасность компостированного свиного навоза, но и внести свой вклад в более устойчивые методы ведения сельского хозяйства».

Исследователи планируют проверить эффективность G-nFe в более крупных системах компостирования с использованием свежего свиного навоза, надеясь побудить заинтересованные стороны в секторах животноводства и компостирования принять этот процесс.

Видео, объясняющее исследование, доступно по ссылке https://youtu.be/CoEz82qlSq8

Примечания для редакторов

“Улучшенная пассивация меди в компостировании свиного навоза с помощью поправки на наночастицы железа » была написана исследователями из Фуцзяньского политехнического педагогического университета, Фуцзяньской ключевой лаборатории по контролю загрязнения и повторному использованию ресурсов и Университета Южной Австралии. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.177950