Экологичный хелатирующий (связывающий) агент-комплексообразователь и линейку многокомпонентных удобрений с микроэлементами на его основе разработали специалисты лаборатории «Материалы для зеленой энергетики и жизнеобеспечения» Химического института им. А. М. Бутлерова Казанского федерального университета (КФУ) совместно с сотрудниками Института экологии и природопользования того же университета, 24 ноября сообщает пресс-служба КФУ.

В перспективе, как рассказали руководитель разработки, ведущий научный сотрудник НИЛ «Материалы для зеленой энергетики и жизнеобеспечения» Химического института КФУ, доктор химических наук Айрат Димиев и ведущий исполнитель, старший научный сотрудник этой лаборатории Василий Брусько, новый комплексообразователь позволит производить, кроме экологичных удобрений, еще и экологичные моющие средства.

«Созданное нами вещество называется иминоглутаровоянтарная кислота (ИГЯК). Она призвана заместить этилендиаминтетраацетат натрия (ЭДТА), который известен также под названием „Трилон-Б“ и наносит серьезный вред окружающей среде», — сообщил Айрат Димиев.

При этом, как пояснил ученый, комплексообразующий агент ЭДТА или его аналоги входят в состав практически всех синтетических моющих средств, а также в качестве хелатора его используют и при изготовлении многокомпонентных удобрений с содержанием микроэлементов.

ЭДТА очень плохо разлагается почвенными микроорганизмами, что приводит к его накоплению в почвенных и грунтовых водах. Сам по себе ЭДТА не представляет опасности для человека и животных, но, являясь мощным связывающим агентом для тяжелых металлов, он переводит их в растворимые формы, которые со сточными и грунтовыми водами попадают в водоемы.

В конце XX — начале XXI века в придонных слоях европейских рек и озер было выявлено содержание ЭДТА и связанных им тяжелых металлов, многократно превышающее допустимые нормы. И в большинстве стран Европы ЭДТА либо запрещено использовать полностью, либо серьезно ограничено.

«Важно отметить, что существующие очистные сооружения не способны уловить ЭДТА. Особую тревогу экологов вызывают микроэлементные удобрения на основе этого хелата. Общий объем ЭДТА, используемый в сельском хозяйстве, относительно небольшой, однако при внесении удобрений непосредственно в почву отсутствует даже теоретический шанс их улавливания. Из почвы они попадают в грунтовые воды, и оттуда — в природные водоемы. Вот откуда в рыбе берутся тяжелые металлы», — пояснил ученый.

Идею создания иминоглутаровоянтарной кислоты выдвинул выпускник химфака Казанского университета 1990 года, кандидат химических наук Булат Гарифуллин.

«Исследования по этой теме были начаты в КФУ два года назад сотрудниками НИЛ „Перспективные углеродные наноматериалы“ Химического института КФУ в виде инициативного проекта, и уже впоследствии поддержаны средствами КФУ, выделенными на выполнение темы „Материалы для устойчивой энергетики и жизнедеятельности“», — рассказал Димиев.

Ученые КФУ уже создали на основе ИГЯК многокомпонентные удобрения с микроэлементами цинка, меди, железа, молибдена, марганца и бора.

Как сообщил руководитель разработки, кроме биоразлагаемости, биоактивность новых препаратов, стимулирующая рост растений, была намного выше, чем у коммерческого препарата на основе ЭДТА.

В этом убедился коллектив сотрудников Института экологии и природопользования КФУ под руководством Светланы Селивановской. Так, салат-латук, который экологи вырастили с применением удобрения на основе ИГЯК, значительно превзошел по биомассе контрольную посадку салата, который подкармливали удобрением на основе ЭДТА.

Результаты исследования ученые представили в статье «Новые биоразлагаемые хелатирующие агенты для внесения микроэлементов», опубликованной в издании Американского химического общества Journal of Agricultural and Food Chemistry.

Ведущий исполнитель проекта Виктор Брусько отметил, что и синтез ИГЯК, и микроэлементных удобрений на его основе выполняется из недорогих доступных исходных реагентов с учетом требований «зеленой» химии. «Во всей цепочке производственного процесса не образуется абсолютно никаких побочных продуктов», — подчеркнул он.

К явным конкурентным преимуществам нового комплексообразователя по сравнению с ЭДТА, указал Брусько, относятся и его экологичность, и невысокая стоимость. Кроме того, на его основе можно производить и моющие средства.

На свою разработку ученые КФУ получили патент «Применение биоразлагаемого хелатообразующего агента для удобрения микроэлементами».