Разработка способа очистки сточных вод от антибиотиков тетрациклинового ряда с применением бентонитовой глины обработанной кислотой

Описание проекта

Установлено, что в мире ежегодно погибает 700 тыс. человек в результате лекарственной резистентности, только от туберкулеза умирает 230 тыс. человек. Медики испытывают затруднения при лечении инфекционных заболеваний, передаваемых половым путем, болезней дыхательных и мочевыводящих путей. Прогнозная оценка показывает, что если сохранится наблюдаемая тенденция, то из-за резистентности к противомикробным препаратам к 2030 г. может погибнуть 2,4 млн чел. в странах с высоким уровнем дохода. Из-за антибиотикорезистентности бактерий инфицированные больные вынуждены значительно большее время находиться на стационарном лечении, высока вероятность смертельного исхода и развития побочных эффектов, поэтому экономические издержки системы здравоохранения весьма существенны. Причиной высокой устойчивости к антибиотикам является не только применение антибиотиков в медицине, но и все возрастающее плохо контролируемое применение их в ветеринарии и сельском хозяйстве. Статистика показывает, что потребление антибиотиков в ветеринарии в два раза больше, чем в медицине. Учет расходования антибиотиков в ветеринарии ведется не во всех странах мира. Поэтому неучтенная экологическая нагрузка на окружающую среду от сельскохозяйственных предприятий создает серьезную экологическую проблему в современном мире. Над проблемой загрязнения окружающей среды антибиотиками работают ученые всего мира.

Сегодня во всем мире тетрациклины относятся к числу наиболее производимым и широко потребляемым антибиотикам из-за низкой стоимости и широкого спектра действия. Помимо использования у людей, тетрациклины используются в терапии животных для лечения инфекций и стимулирования роста. Окситетрациклин и хлортетрациклин разрешены к использованию в России в качестве стимуляторов роста крупного рогатого скота.

Мировое потребление антибиотиков, в том числе и тетрациклинов растет в геометрической прогрессии. Все возрастающее потребление антибиотиков, отсутствие эффективных методов их удаления из сточных вод, осадков и почв будет увеличивать антибиотическую нагрузку на окружающую среду и проблемы загрязнения среды обитания и устойчивости к антибиотикам приобретают все большее значение. Антибиотики, прежде всего тетрациклинового ряда, становятся серьезной угрозой для окружающей среды из-за неучтенного использования в субтерапевтическом стимулировании роста животных и лечении человека. Низкие скорости деградации этих веществ в окружающей среде, отсутствие эффективных способов очистки сточных вод и почв приведут к нарушению экологического равновесия и глобальной проблеме устойчивости к противомикробным препаратам.

Используемое для очистки сточных вод от загрязняющих их примесей оборудование, принцип работы которого основан на традиционных способах механической и физико-химической обработки, часто оказывается недостаточно результативным по разным причинам. Поэтому разработка и внедрение высокоэффективного оборудования, а также технологических приемов, позволяющих очищать сточные воды до требуемых параметров, является актуальной задачей в технологии водоочистки.

Одним из наиболее эффективных и экономически выгодных методов очистки питьевых и сточных вод от органических соединений является сорбционный метод. Стремление повысить экономичность сорбционных процессов делает актуальной проблему разработки, изучения и практического применения эффективных и достаточно дешевых сорбентов на основе природных дисперсных минералов, в частности глин. Природные монтмориллонитовые глины известны как эффективные катионообменники, они широко используются в практике очистки сточных вод от неорганических и органических катионов. Актуальной задачей продолжает оставаться повышение их адсорбционной емкости по отношению к органическим соединениям, диссоциирующим в водных растворах с образованием органических анионов.