Науковці знайшли спосіб очищення води від мікропластику за допомогою бамії та пажитника

Науковці з Університету Тарлтон Стейт здійснили важливий прорив у розробці екологічно безпечного методу очищення води від мікропластику. Вони виявили, що екстракти звичайних рослин — бамії та пажитника — можуть ефективно видаляти мікропластикові забруднення з різних типів води.

Мікропластик становить серйозну загрозу для водних екосистем у всьому світі. Ці тверді полімерні частинки розміром менше 5 міліметрів утворюються внаслідок розпаду великих пластикових відходів або потрапляють у довкілля безпосередньо через промислові викиди. Проблема полягає не лише в фізичній шкоді, яку вони завдають, але й у тому, що мікропластик може слугувати субстратом для інших забруднювачів, які прикріплюються до його поверхні. Коли водні організми поглинають ці дрібні частинки, це призводить до біоакумуляції та біопідсилення шкідливих речовин у харчовому ланцюзі.

Традиційні методи очищення стічних вод використовують неорганічні та органічні полімерні флокулянти, які самі по собі є небіодеградабельними та токсичними для екосистеми. Саме тому команда під керівництвом докторки Раджані Срінівасан зосередилася на пошуку нетоксичних, рослинних альтернатив для видалення забруднювачів з води.

У серії лабораторних експериментів дослідники виявили, що полімери з бамії, пажитника та тамаринду здатні прикріплюватися до частинок мікропластику, утворюючи згустки, які осідають на дно, що полегшує їх відділення від води. Для отримання клейких рослинних полімерів науковці замочували нарізані стручки бамії та насіння пажитника у воді на ніч у окремих контейнерах. Потім вони відділили розчинені екстракти та висушили їх до порошкоподібного стану. Аналіз показав, що отримані порошки містять полісахариди — природні полімери.

Початкові випробування у чистій воді з доданим мікропластиком показали вражаючі результати. Один грам будь-якого з порошків на літр води найефективніше захоплював мікропластик. Висушені екстракти бамії та пажитника за годину видаляли відповідно 67% та 93% пластику. Суміш рівних частин порошків бамії та пажитника досягала максимальної ефективності видалення (70%) всього за 30 хвилин. Що важливо, природні полімери показали значно кращі результати порівняно з синтетичним поліакриламідним полімером, який зараз використовується для очищення стічних вод.

Дослідники не обмежилися лабораторними тестами і перевірили ефективність рослинних екстрактів на реальній воді, забрудненій мікропластиком. Вони зібрали зразки з різних водойм Техасу та проаналізували їх у лабораторії. Результати показали, що ефективність видалення залежала від типу води: бамія найкраще працювала в океанічній воді (80%), пажитник — у ґрунтових водах (80−90%), а їх комбінація у співвідношенні 1:1 найефективніше очищала прісну воду (77%). Науковці припускають, що різна ефективність природних полімерів пов'язана з відмінностями у типах, розмірах та формах мікропластику у кожному зразку води.

«Поліакриламід, який зараз використовується для видалення забруднювачів під час очищення стічних вод, можна замінити екстрактами бамії та пажитника, які є біодеградабельними та нетоксичними альтернативами», — зазначають дослідники. Докторка Срінівасан підкреслює: «Використання цих рослинних екстрактів у водоочищенні дозволить видаляти мікропластик та інші забруднювачі без внесення додаткових токсичних речовин в очищену воду, що зменшить довгострокові ризики для здоров'я населення».

Результати дослідження опубліковані в науковому журналі ACS Omega. Це відкриття може стати важливим кроком у розвитку екологічно безпечних технологій очищення води та боротьбі з глобальною проблемою забруднення мікропластиком.