Водяная блоха способна очищать сточные воды

Урбанизация, рост населения и изменение климата оказывают беспрецедентное давление на водные ресурсы, что обуславливает их глобальный кризис и, как следствие, необходимость повторного использования воды.

Однако вторичное применение небезопасно, если из рекультивированной воды не удаляются стойкие химические загрязнители. Современные очищающие способы обычно сопряжены с высокими эксплуатационными и энергетическими затратами; кроме того, они потенциально приводят к образованию токсичных побочных продуктов, которые в конечном итоге попадают к людям через пищевую цепочку и систему водоснабжения, негативно влияя на здоровье.

Решения на природной основе предпочтительнее всех этих очищающих технологий из-за их меньшего воздействия на окружающую среду. Но до сих пор в промышленных масштабах разработки на биологической основе были неэффективны. Более того, они требуют значительных финансовых вложений и разветвленной инфраструктуры, что подрывает цели устойчивого развития. Международная группа специалистов под руководством Бирмингемского университета представила масштабируемое, недорогое, низкоуглеродистое и модифицируемое природное решение для удаления стойких химических загрязнителей (фармпрепаратов, пестицидов, промышленных химикатов и т.д.). В экспериментах доказана продуктивность «работы» четырёх тщательно отобранных штаммов водяной блохи.

Дафнии (водяные блохи) представляют собой крошечных ракообразных, способных фильтровать воду, поглощая частицы водорослей, бактерий и даже химикаты. В лаборатории средняя эффективность удаления в течение трёх дней воздействия составила 90% для диклофенака, 50% для PFAS (промышленный химикат), 59% для атразина (пестицида) и 60% для мышьяка. Анализ воды показал, что химические вещества, удаляемые дафниями, не выводятся обратно в воду.

 В естественных условиях были получены аналогичные результаты: в 300-литровом уличном прототипе установили три фильтрующие емкости по 20 л каждая, в которые засеяли дафний (ёмкости были сделаны из специальных пористых пропускающих сеток). Учёные прокомментировали свою работу: «Глубокое понимание биологии водяной блохи позволило нам разработать технологию третичной очистки сточных вод, вдохновленную природой. Она позволит очищать городские сточные воды и сохранять экологическое здоровье рек».

Технология Daphnia обладает производительными, экономическими и инженерными преимуществами. Устройство можно устанавливать на большинстве очистных сооружений без ущерба для существующей инфраструктуры. Благодаря этому разработка имеет потенциал для применения в странах с низким и средним уровнем дохода, что соответствует ключевым целям устойчивого развития. Выводы работы описаны в журнале «Science of the Total Environment».