ノースイースタン大学の研究者はレーザーを使って土壌から汚染物質を除去する

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ノースイースタン大学の研究者チームは 方法を開発した 汚染された土壌を除去するコストのかかる必要なしに、レーザーを使用して土壌から発癌性の汚染物質を除去すること。

研究チームは、ジクロロジフェニルジクロロエチレン(DDE)を土壌から除去することによって、彼らの技術を研究しました。 DDEは、20世紀半ばに農業で害虫駆除のために世界中で使用された人気のある農薬ジクロロジフェニルトリクロロエタン(DDT)の分解副産物です。

1972では、EPAは米国でのDDTの使用を禁止しました。環境や人間の健康への影響についてしかし、いくつかの国ではまだそれを使用しています マラリアの発生を抑制するため。

これらの化学物質は両方とも「発がん性物質米国環境保護庁による。

この研究は、 応用物理ジャーナル.

研究者によって開発された方法は、 明蘇ノースイースタンの化学工学の准教授は、もっと良い時期に来たはずがない。

惑星の土の状態

私たちの惑星は、それが私たちの土壌の状態になると絶望的に助けを必要としています。 国連食糧農業機関(FAO)がこの問題に注意を向け、解決策を模索するために2015を国際土壌年と宣言したことは非常に深刻な状況です。 その2年前、国連総会は12月の5を世界土壌デーとして宣言し、世界の窮状を認識させることを望んでいました。

FAOのMaria Helena Semedo副局長は、「土壌は食料、飼料、燃料、繊維生産の基盤である」と述べた。 声明で.

95パーセント 世界の食物の多くは土壌から来ています。 残念ながら、について 33パーセント 地球規模の土壌資源の減少は、侵食と持続不可能な土壌管理の実践によってすでに失われています。 その間、人口の継続的な成長はより多くの食料を生産するためにより多くの圧力をかけます。

FAO事務局長のJoséGraziano da Silva氏は、次のように述べています。 声明で.

私達が私達が行っている道を続けるならば、FAOは2050の一人当たりの耕作可能で生産的な土地の世界的な量はただであろうと警告します 25パーセント 1960の内容

侵食された土地は復元することができますが、それはかかることができます 1,000年 3センチの表土を形成する。 劣化のパターンが続く場合、FAOは世界が使用可能な表土を使い果たすだろうと推定しています 60年.

「土壌がなければ、私たちは地球上で生命を維持することができず、土壌が失われた場合、人間のタイムラインでそれを更新することはできません」とSemedoは言いました 声明で.

「現在の急速な土壌劣化の速度は、将来の世代のニーズを満たす能力を脅かしています。」

土壌汚染による脅威

土壌汚染は深刻な脅威です。 FAOによると、土壌汚染は 全農地の5分の1 いくつかの国では。

土壌汚染は、農薬、化学肥料、動物の糞尿中の抗生物質、不適切な廃棄物処理、油の漏れやこぼれ、下水道、地下タンク、地下パイプラインからの漏れなど、さまざまな要因によって引き起こされます。

土壌中の汚染物質の存在 健康に影響を与え、環境に害を与える.

土壌汚染もまた深刻な経済的影響を及ぼします。 例えば中国の一部では、穀物は重金属で汚染された土壌で栽培されています。 その結果、 毎年、国は推定の処分を余儀なくされています 12万トン 汚染された穀物の 最大20 10億元、または約$ 2.57 10億US

残念ながら、土壌から汚染物質を除去するための現在の慣行は限られている。

汚染された土壌を取り除き、汚染除去のためにそれを処理プラントに輸送することも可能ですが、それは面倒で費用のかかるプロセスになります。

別の方法は汚染された土壌をその場で除染することですが、残念なことに今日まで使われてきた方法は水と化学溶剤を含みます。

北東部の研究者が土壌汚染の解決策を見つけた

世界の土壌写真は確かに厳しいものですが、Suと彼のチームによって考案された新しい方法から心を奪って土壌を浄化することができます。

「赤外線レーザーを使って[汚染された]土壌を爆破する」という新しい方法は、効果的で、費用がかからず、労働集約的です。

蘇は説明した レーザーは「汚染された土壌を高温(1000度以上)に局所的に加熱して汚染物質を熱分解または酸化する」

この研究では、研究者らはDDEで汚染された土壌でこの方法をテストしました。これは紫外線にさらされると光るので研究に理想的でした。 DDEで汚染された土壌を爆破した後、彼らはそれを紫外線でスキャンしたところ、輝く残留物は発見されませんでした。 彼らは土壌から汚染物質をうまく除去した。

Suの経歴はレーザーではありませんが、彼はレーザー製造業者を訪問した後、汚れを除去するためにレーザーを使用するという勝利のアイデアを思いつきました。

「産業用レーザー切断機を製造している会社を訪問するまで、私はキャリアの中でレーザーの仕事をしていませんでした。

「私は、高出力レーザーを使って土壌中の汚染物質を加熱することができると思いました。 私が克服しなければならなかった最初の障害は、厳密に集束されたレーザー光線が短期間のうちに1エーカーの汚染された土地を治療することができると自分自身を説得することです。 私は、複数のビームをレーザープラウを使用して土壌に同時に送達できることを考え出しました。

Suは、土壌汚染に関連するリスクに触発されました。

「土壌汚染は深刻な地球規模の問題であり、それは作物の生産性を低下させ、人々を害し、そして住みやすい土地を不足させます」と彼は言った。

「この問題は私が生まれた中国のような発展途上国ではもっと挑戦的です。 私はこの問題に苦しんでいるすべての人々を助けたいと思い、そして何年もの間この分野の進歩を観察していました。」

研究者らは他の汚染物質にもこの方法を適用することを計画しています。その後、フィールドテストのために業界の専門家や科学者と共同作業を計画しています。

Suは、この方法は除染のためにより広い範囲を対象とするように適応させることができると考えている。

「レーザービームをしっかりと集束させないように広げても、より広い範囲をカバーするのに役立ちます」と彼は言いました。 「汚染物を分解するために、レーザーユニット全体を陸地を横切って移動するトラック上に配置することができます。」

Su氏によると、新しい方法を使用することには明らかな利点があります。

「現場で、迅速、高効率で、二次汚染、一般的な適用性、そして潜在的な低コストなしで、容易にスケールアップすることができます」とSuは述べました。

[ディバイダ]

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