ПРИМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ СОРБЕНТОВ В УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ УСТАНОВКЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ МОЛОКА ОТ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Молоко является одним из наиболее значимых и питательных продуктов питания, однако его качество во многом зависит от экологической обстановки. Загрязнение окружающей среды приводит к накоплению тяжёлых металлов в пищевой продукции, что представляет угрозу для здоровья населения. Среди них наибольшую опасность представляют свинец (Pb), кадмий (Cd), мышьяк (As) и другие элементы. Целью работы являлось определение содержания свинца, кадмия и мышьяка в образцах сырого коровьего молока и исследование эффективности адсорбционной очистки с использованием природных сорбентов. Анализ проб из трёх населённых пунктов проводился методом инверсионно-вольтамперометрии. Установлено, что содержание кадмия в молоке из села Саржал превышает предельно допустимую концентрацию (0,067 мг/кг при норме 0,03 мг/кг), тогда как уровни свинца и мышьяка находились в пределах нормы. Для очистки молока применялась усовершенствованная экспериментальная установка с тремя сорбционными колоннами, загруженными шунгитом, цеолитом и кокосовым активированным углём. Наибольшая эффективность достигнута при комбинации 1+3 колонна (шунгит + кокосовый активированный уголь), обеспечившей снижение концентраций свинца на 91 %, кадмия на 75 % и мышьяка на 84 %. Полученные результаты подтверждают целесообразность применения природных сорбентов для очистки молока и демонстрируют перспективность разработанной установки для использования в лабораторных и малых производственных условиях.

1. Самусенко Л.Д. Качество и безопасность молока: основа продовольственной безопасности / Л.Д. Самусенко, С.Н. Химичева // Вестник аграрной науки. – 2018. – №1(70). – С. 46-50. https://cyberleninka.ru/article/n/kachestvo-i-bezopasnost-moloka-osnovaprodovolstvennoy-bezopasnosti/viewer. (дата обращения: 12.07.2025).

2. Impact of potentially toxic compounds in cow milk: How industrial activities affect animal primary productions / S. Forcada et al // Foods. – 2023. – Vol. 12, № 8. – 17 p. https://doi.org/10.3390/foods12081718.

3. Contamination of milk and dairy products with heavy metals / Н. İstanbulluoğlu et al // Turkey Klinikleri Journal of Medical Sciences. – 2013. – № 33. – P. 410-419. https://doi.org/10.5336/medsci.2012-29718.

4. The effect of environmental factors on heavy metal and mineral compositions of raw milk and water samples / Е. Bıgucu et al // Journal of Tekirdag Agricultural Faculty. – 2016. – № 13 – P. 61-70.

5. Nanotechnology for sustainable wastewater treatment and use for agricultural production: A comparative long-term study / P.D.L.C. Bueno et al // Water Res. – 2017. – № 110. – P. 66-73. https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.11.060.

6. Wei Y. Novel Adsorbents and Adsorption Methods for Pollutant Removal / Y. Wei, Y.Wu, X. Wang // Toxics. – 2023. – № 11(12). – P. 11-13. https://doi.org/10.3390/toxics11120954.

7. Meier W.M., Olson D.H. and Baerlocher Ch, Atlas of Zeolite Structure Types / Meier W.M., Olson D.H. and Baerlocher Ch, // 3rd Ed., Butterworth Heinemann, London. – 1987. – 152 p. https://www.iza-structure.org/books/Atlas_5ed.pdf. (дата обращения: 08.07.2025).

8. Efremova S.V. The structure of Kazakhstan shungite / S.V. Efremova, M.K. Korolev // Solid Fuel Chem. – 2003. – Vol. 37. – Р. 9-18.

9. Мусина У.Ш. Экологический потенциал Коксуского шунгита / У.Ш. Мусина // Гидрометеорология и экология. – 2010. – № 4. – С. 154-159.

10. Камбарова Э.А. Адсорбция тяжёлых металлов на модифицированной эпоксидной смолой поверхности шунгита и цеолита / Э.А. Камбарова // Вестник Таразского регионального университета имени М.Х. Дулати. – 2024. – С. 15-20.

11. Андриенко П.Е. Проблемы различных методов очистки воды / П.Е. Андриенко, Ж.А. Арушанян // Научные исследования молодых учёных: сборник статей XXVI Международной научно-практической конференции. – Пенза: МЦНС Наука и Просвещение. – 2024. – С. 32-35.

12. Sorption characteristics of heavy metals onto natural zeolite of clinoptilolite type / R. GhasemiFasaei et al // International Research Journal of Applied and Basic Sciences. – 2012. – Vol. 3, № 10. – P. 2079-2084.

13. Nitrogen sorption and its release in the soil after zeolite application / J. Vilcek et al // Bulgarian Journal of Agricultural Science. – 2013. – Vol. 19, № 2. – P. 228-234.

14. Auerbanch S.A. Handbook of Zeolits Science and Technology / S.A. Auerbanch, K.A. Carrado, P.K. Dutta– NY.: CRC Press, 2003. – 1204 p.

15. Кокосовый активированный уголь (сорбция): – URL: https://sebekpro.ru/katalogresheniy/gotovye-resheniya/172-kokosovyj-aktivirovannyj-ugol-sorbtsiya.html. (дата обращения: 13.07.2025).

16. Adsorption of Heavy Metals: Mechanisms, Kinetics, and Applications of Various Adsorbents in Wastewater Remediation-A Review / Z. Raji et al // Waste. – 2023. – vol. 1, № 3. – 31 p.

17. ГОСТ 33824-2016. Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-вольтамперометрический метод определения содержания токсичных элементов (кадмия, свинца, меди и цинка). – Введ. 01.07.2017. – М.: Стандартинформ, 2016. – С. 8-13.

18. ГОСТ 31628-2012. Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-вольтамперометрический метод определения массовой концентрации мышьяка. – Введ. 01.07.2013. – М.: Стандартинформ, 2014. – С. 6-11.

19. Патент РК №11024, G01N 15/00 Стенд для фильтрационной очистки жидких пищевых продуктов от радионуклидов и солей тяжёлых металлов, 22.08.2025, бюл. № 34.

20. Современнные подходы к снижению содержания радионуклидов и солей тяжёлых металлов в жидких пищевых продуктах с использованием адсорбционных технологий: Аналит. Обзор / А.К. Базанова и др. – Семей: «Pro100Print», 2025. – 67 с.

21. ГОСТ 16187-70. Сорбенты. Метод определения фракционного состава. – Введ. 01.07.1971. 1970. – 6 с.

22. ГОСТ 16188-70. Сорбенты. Метод определения прочности при истирании. – Введ. 01.07.1971. 1970. – 5 с.