Исследование, проведенное в Институте науки и технологий Государственного университета Сан-Паулу, показало, что Moringa oleifera, также известная как моринга или белая акация, способна удалять микропластик из воды. Работа была опубликована в журнале ACS Omega, издаваемом Американским химическим обществом.
Моринга родом из Индии. Она хорошо прижилась в различных тропических странах. Ее используют в самых разных целях, в том числе в пищу, употребляя листья и семена, которые очень питательны. В течение нескольких лет исследователи изучали возможности применения семян моринги для очистки воды.
«Мы показали, что солевой экстракт из семян действует так же, как сульфат алюминия, который используется на очистных сооружениях для коагуляции воды, содержащей микропластик. В более щелочных водах он показал себя даже лучше, чем химическое средство», — говорит Габриэль Батиста, первый автор исследования.
«Единственным обнаруженным на данный момент недостатком сульфата алюминия является увеличение содержания растворенных органических веществ, удаление которых может сделать процесс более дорогостоящим. Однако в небольших масштабах, например на сельских территориях и в маленьких населенных пунктах, этот метод может быть экономически выгодным и эффективным», — говорит Рейс.
Исследование было посвящено очистке воды методом поточной фильтрации. В ходе этого процесса вода коагулируется, что приводит к дестабилизации частиц, а затем проходит через песчаный фильтр. Этот метод подходит для воды с низкой мутностью, то есть более прозрачной, и не требует большого количества предварительных процессов.
Коагуляция необходима, поскольку загрязняющие вещества, такие как микропластик, имеют на своей поверхности отрицательный электрический заряд и отталкиваются друг от друга и от песка в фильтрах для очистки воды. Коагулянты, такие как экстракт соли моринги (который можно приготовить в домашних условиях) и сульфат алюминия, нейтрализуют этот заряд. Благодаря этому загрязняющие вещества слипаются и их можно отфильтровать.
В предыдущем исследовании группа ученых продемонстрировала эффективность использования семян моринги для коагуляции в полном цикле очистки воды, который также включает флокуляцию, осаждение и фильтрацию.
Чтобы проверить эффективность метода очистки воды, исследователи использовали водопроводную воду, загрязненную поливинилхлоридом (ПВХ). Микропластик из этого источника был выбран потому, что ПВХ — один из самых опасных для здоровья человека видов пластика из-за его доказанного мутагенного и канцерогенного потенциала. ПВХ также часто встречается на поверхности водоемов и в воде, очищенной традиционными способами.
Ученые искусственно состарили ПВХ с помощью ультрафиолетового излучения, чтобы имитировать естественные процессы и воспроизвести свойства микропластика, состаренного естественным образом.
Вода, загрязненная микропластиком, прошла коагуляцию и фильтрацию в Jar Test — устройстве, которое в миниатюре воспроизводит процессы очистки воды. Затем результаты сравнили с результатами тех же тестов, проведенных на воде, обработанной сульфатом алюминия — соединением, используемым при традиционной очистке.
С помощью сканирующей электронной микроскопии было подсчитано количество частиц микропластика до и после обработки. Размер хлопьевидных частиц, образовавшихся в результате различных методов обработки, измеряли с помощью высокоскоростной камеры и лазерного луча. Существенных различий в степени удаления частиц обнаружено не было.
Сейчас группа ученых тестирует экстракт семян моринги, используя воду, собранную непосредственно из реки Параиба-ду-Сул, которая снабжает город Сан-Жозе-дус-Кампус. Проведенные на данный момент эксперименты показали, что этот продукт эффективно очищает природную воду.
«Использование коагулянтов на основе алюминия и железа вызывает все больше опасений со стороны специалистов по охране здоровья, поскольку они не поддаются биологическому разложению, обладают остаточной токсичностью и могут вызывать заболевания. По этой причине усилился поиск экологичных альтернатив», — заключает Рейс.
[Фото: Adriano Reis/ICT-UNESP]
