Медленные песчаные фильтры удаляют нанопластик из воды с эффективностью 99,9%
Новое исследование показало, что биологически активные системы, известные как медленные песочные фильтры, могут удалять мельчайшие частицы с эффективностью 99,9%.
Как еще меньший брат и без того вызывающего беспокойство микропластика, его наночастицы оказались в центре внимания мирового сообщества ученых. Если микропластик размером менее 5 мм трудно отследить и он угрожает существованию таких организмов, как морские обитатели, то нанопластик может создавать свой собственный уникальный набор проблем.
Исследования показали, что эти крошечные следы пластика, размером не больше нескольких нанометров, способны замедлять рост растений и вызывать гибель и нарушения плавания у креветок и рыб. Ученые считают, что пластиковые частицы размером от 1 нанометра до 20 микрометров пригодны для вдыхания, а эксперименты с плодовыми мушками предполагают, что они могут изменять экспрессию генов, связанную с реакцией на стресс и окислительным повреждением.
Хотя остается много вопросов о воздействии нанопластиков на организм человека, нет никаких сомнений в том, что предотвращение их проникновения было бы наилучшим сценарием. Чтобы изучить возможности в этой области, ученые из Швейцарского федерального института водных наук и технологий (Eawag) решили изучить, насколько эффективно различные процессы очистки могут удалять нанопластики из питьевой воды.
Эксперименты группы включали тестирование трех методов; фильтрация активированным углем; озонирование, при котором озон химически вводится в воду для ее обработки и дезинфекции; и медленная песчаная фильтрация. Этот последний метод включает экосистему из слоя гравия, песка и биологически активного слоя на поверхности (в его состав входят черви и бактерии). Последние образуют биопленку, которая выполняет большую часть обеззараживания.
Частицы нанопластика были помечены химическим элементом палладием и добавлены в необработанную воду в больших количествах, что позволило отслеживать их перемещение в процессе очистки воды с помощью масс-спектрометра. Из изученных методов команда обнаружила, что медленная песчаная фильтрация «доминирует» в удалении частиц нанопластика, успешно удаляя их с эффективностью 99,9%.
Основываясь на своих результатах, команда говорит, что этот метод фильтрации будет эффективен для удаления высоких уровней нанопластика в течение длительных периодов времени, хотя необходимо будет удалить несколько верхних сантиметров песка, чтобы предотвратить засорение биопленки.