Xuelian Bai, dottorato di ricerca, Professore Associato di Scienze Ambientali, lavora con un campione di alghe nel Laboratorio di Ingegneria Ambientale del Desert Research Institute di Las Vegas. Credito:Sachiko Sueki.
Una specie comune di alghe verdi d'acqua dolce è in grado di rimuovere alcuni interferenti endocrini (EDC) dalle acque reflue, secondo una nuova ricerca del Desert Research Institute (DRI) di Las Vegas.
Gli EDC sono ormoni naturali e possono essere trovati anche in molte materie plastiche e prodotti farmaceutici. Sono noti per essere dannosi per la fauna selvatica, e agli esseri umani in grandi concentrazioni, con conseguenti effetti negativi sulla salute come diminuzione della fertilità e aumento dell'incidenza di alcuni tipi di cancro. Sono stati trovati in tracce (da parti per trilione a parti per miliardo) nelle acque reflue trattate, e sono stati rilevati anche in campioni di acqua raccolti dal Lago Mead.
In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Inquinamento ambientale , I ricercatori DRI Xuelian Bai, dottorato di ricerca, e Kumud Acharya, dottorato di ricerca, esplorare il potenziale per l'uso di una specie di alghe verdi d'acqua dolce chiamata Nannochloris per rimuovere gli IE dalle acque reflue trattate.
"Questo tipo di alghe si trova molto comunemente in qualsiasi ecosistema di acqua dolce in tutto il mondo, ma il suo potenziale per l'uso nel trattamento delle acque reflue non era stato studiato approfonditamente, " ha spiegato Bai, autore principale e Assistant Research Professor di scienze ambientali presso la Divisione di Scienze Idrologiche del DRI. "Volevamo esplorare se questa specie potesse essere un buon candidato per l'uso in uno stagno di alghe o in una zona umida costruita per aiutare a rimuovere i contaminanti delle acque reflue".
Campioni di Nannochloris crescono nel Laboratorio di Ingegneria Ambientale del Desert Research Institute di Las Vegas. Si è scoperto che questa specie di alghe verdi è in grado di rimuovere alcuni tipi di sostanze chimiche che alterano il sistema endocrino dalle acque reflue trattate. Attestazione:Xuelian Bai/DRI
Durante un esperimento di laboratorio di sette giorni, i ricercatori hanno coltivato colture di alghe Nannochloris in due tipi di acque reflue trattate raccolte dal distretto di bonifica della contea di Clark a Las Vegas, e ha misurato i cambiamenti nella concentrazione di sette EDC comuni.
Nei campioni di acque reflue che erano stati trattati con una tecnica di ultrafiltrazione, i ricercatori hanno scoperto che le alghe crescevano rapidamente e miglioravano significativamente il tasso di rimozione di tre EDC (17β-estradiolo, 17α-etinilestradiolo e acido salicilico), con circa il 60 percento di ciascun contaminante rimosso nel corso di sette giorni. Nelle acque reflue trattate con l'ozonizzazione, le alghe non sono cresciute altrettanto bene e non hanno avuto un impatto significativo sulle concentrazioni di EDC.
Uno degli IE esaminati nello studio, triclosan, scomparve completamente dall'acqua di ultrafiltrazione dopo sette giorni, e solo il 38% è rimasto nell'acqua di ozonizzazione dopo sette giorni, ma questo è accaduto indipendentemente dalla presenza di alghe, ed è stato attribuito alla rottura per fotolisi (esposizione alla luce).
"L'uso delle alghe per la rimozione di metalli pesanti e altri contaminanti inorganici è stato ampiamente studiato in passato, ma per la rimozione degli inquinanti organici è appena iniziata, " disse Acharya, Vice Presidente ad interim per la Ricerca e Direttore Esecutivo di Scienze Idrologiche presso DRI. "La nostra ricerca mostra sia alcune delle potenzialità che alcune delle limitazioni dell'utilizzo di Nannochloris per rimuovere gli EDC dalle acque reflue".
Il ricercatore esamina un campione di cozze quagga raccolte dal lago Mead. Un recente studio di Bai e Acharya ha scoperto che le sostanze chimiche che alterano il sistema endocrino si accumulano nei tessuti corporei di queste cozze. Attestazione:Xuelian Bai/DRI
Sebbene questi test siano stati effettuati in condizioni di laboratorio, un precedente studio di Bai e Acharya pubblicato nel novembre 2018 sulla rivista Scienze ambientali e ricerca sull'inquinamento ha esaminato gli impatti di questi stessi sette IE sui mitili quagga (Dreissena bugensis) raccolti dal lago Mead. I loro risultati hanno mostrato che molti degli IE (testosterone, Bisfenolo A, triclosan, e acido salicilico) si accumulavano nei tessuti corporei delle cozze.
"Le alghe siedono alla base della rete alimentare, fornendo così cibo per organismi a livelli trofici più elevati come cozze quagga e altri zooplantkons, " Bai ha detto. "Il nostro studio mostra chiaramente che esiste il potenziale per questi contaminanti di biomagnificare, o si accumulano ai livelli più alti della catena alimentare nell'ecosistema acquatico."
Bai sta ora lavorando a un nuovo studio alla ricerca della resistenza agli antibiotici nei geni raccolti dal Las Vegas Wash, così come uno studio sulle microplastiche a Las Vegas Wash e Lake Mead. Sebbene le acque reflue trattate di Las Vegas soddisfino gli standard del Clean Water Act, Bai spera che la sua ricerca attiri l'attenzione del pubblico sul fatto che le acque reflue trattate non sono pulite al 100%, e sarà anche utile per i gestori delle utenze mentre sviluppano nuovi modi per rimuovere i contaminanti non trattati dalle acque reflue prima del rilascio.
"La maggior parte degli impianti di trattamento delle acque reflue non sono progettati per rimuovere questi contaminanti non regolamentati in concentrazioni inferiori, ma sappiamo che possono causare effetti sulla salute delle specie acquatiche e persino degli esseri umani, in grandi concentrazioni, " Bai ha detto. "Questo è preoccupante nei luoghi in cui le acque reflue vengono riciclate per l'uso in agricoltura o rilasciate nelle fonti di acqua potabile".
