Reisschalen können Microcystin-Toxine aus dem Wasser entfernen
Ein weiteres potenzielles - und erneuerbares - Werkzeug zur Bekämpfung schädlicher Algenblüten
Wissenschaftler der Universität Toledo haben herausgefunden, dass Reisschalen Microcystin effektiv aus dem Wasser entfernen können, ein Ergebnis, das weitreichende Auswirkungen auf die Gemeinden entlang der Großen Seen und in den Entwicklungsländern haben könnte.
Forscher der University of Toledo haben herausgefunden, dass solche Reisschalen behandelt werden können, um Microcystin-Toxine effektiv aus dem Wasser zu entfernen.
Dan Miller / The University of Toledo
Reisschalen, ein reichhaltiges und preiswertes landwirtschaftliches Nebenprodukt, wurden in der Vergangenheit als Wasserreinigungslösung untersucht. Dies ist jedoch das erste Mal, dass sie Microcystin entfernen, das Gift, das von schädlichen Algenblüten freigesetzt wird.
"Die Bereitstellung von sauberem Wasser ist entscheidend, und es wird wirklich wichtig sein, eine wirtschaftlich tragfähige Lösung zu finden, um Menschen auf der ganzen Welt mit sauberem Wasser zu versorgen. Die Fähigkeit dieses einfachen Materials, kraftvoll genug zu sein, um dieses Problem anzugehen, ist beeindruckend", sagte Dr. Jon Kirchhoff, Distinguished University Professor und Vorsitzender des Fachbereichs Chemie und Biochemie.
Die Forschung unter der Leitung von Kirchhoff und Dr. Dragan Isailovic, außerordentlicher Professor für Chemie am College of Natural Sciences and Mathematics, verwendete Reisschalen, die mit Salzsäure behandelt und auf 250 Grad Celsius erhitzt wurden.
Die Reisschalen wurden dann in einer Reihe von Wasserproben dispergiert, die während der schädlichen Algenblüte 2017 aus dem Eriesee gesammelt wurden, um zu messen, wie viel von dem Gift sie aufnehmen konnten.
Forscher fanden heraus, dass die Reisschalen mehr als 95 Prozent des Microcystins MC-LR - die häufigste Art im Eriesee - in Konzentrationen von bis zu 596 Teilen pro Milliarde (ppb) entfernt haben. Selbst in Konzentrationen von fast 3.000 ppb wurden mehr als 70 Prozent des MC-LR entfernt, und auch andere Arten von MCs wurden entfernt.
"Wir haben uns die Entfernung von Microcystinen aus realen Umweltproben angesehen und das Material hat sich wirklich gut bewährt", sagte Isailovic. "Wir sprechen von extrem hohen Konzentrationen von Microcystinen, die aus cyanobakteriellen Zellen stammen. Normalerweise haben wir im Sommer viel, viel niedrigere Konzentrationen im Eriesee."
Die Umweltschutzbehörde der Vereinigten Staaten empfiehlt eine 10-tägige Trinkwasserrichtlinie, nach der Kleinkinder kein Wasser trinken dürfen, das mehr als insgesamt 0,3 ppb Microcystin enthält, sowie Kinder im Schulalter und Erwachsene, die kein Wasser mit mehr als insgesamt 1,6 ppb Microcystin trinken.
Neben ihrer Wirksamkeit haben Reisschalen eine Reihe weiterer attraktiver Eigenschaften. Sie sind preiswert -- Forscher zahlten $14.50 für Hälfte einen Kubikfuß und das Kaufen in der Masse würde diesen Preis erheblich senken -- und sie sind in der Lage, wiederverwendet zu werden.
Das Erwärmen von mit Microcystin beladenen Reishülsen auf 560 Grad Celsius zerstört die Toxine und produziert Siliziumdioxidpartikel, die in anderen Anwendungen eingesetzt werden können.
Die Forscher sind zuversichtlich, dass ihre Entdeckung über das Labor hinaus ausgeweitet werden könnte, um eine umweltfreundlichere Methode zur Behandlung von Wasser zu entwickeln, das durch schädliche Algenblüten oder billige, aber effektive Filtersysteme für die Entwicklungsländer verunreinigt wurde.
"Wir könnten dieses leicht verfügbare Material potenziell nutzen, um Wasser zu reinigen, bevor es überhaupt in den Eriesee gelangt", sagte Isailovic. "Es gibt technische Lösungen, die getan werden müssen, aber einer unserer Träume ist es, das, was wir in unseren Labors entwickeln, in die Versorgung mit sauberem Trinkwasser umzusetzen."
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