Een veel voorkomende soort groene zoetwateralgen is in staat bepaalde hormoonontregelende chemicaliën (EDC's) uit afvalwater te verwijderen, Dat blijkt uit nieuw onderzoek van het Desert Research Institute (DRI) in Las Vegas.

EDC's zijn natuurlijke hormonen en zijn ook te vinden in veel kunststoffen en geneesmiddelen. Het is bekend dat ze schadelijk zijn voor dieren in het wild, en voor mensen in grote concentraties, resulterend in negatieve gezondheidseffecten zoals verminderde vruchtbaarheid en verhoogde incidentie van bepaalde vormen van kanker. Ze zijn gevonden in sporenhoeveelheden (delen per biljoen tot delen per miljard) in gezuiverd afvalwater, en zijn ook gedetecteerd in watermonsters die zijn verzameld uit Lake Mead.

In een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Milieuvervuiling , DRI-onderzoekers Xuelian Bai, doctoraat, en Kumud Acharya, doctoraat, onderzoek naar het potentieel voor het gebruik van een soort zoetwatergroene algen genaamd Nannochloris om EDC's uit gezuiverd afvalwater te verwijderen.

"Dit type algen wordt heel vaak aangetroffen in elk zoetwaterecosysteem over de hele wereld, maar het potentieel voor gebruik in afvalwaterzuivering was niet uitgebreid bestudeerd, " legde Bai uit, hoofdauteur en assistent-onderzoekshoogleraar milieuwetenschappen bij de afdeling Hydrologische Wetenschappen van DRI. "We wilden onderzoeken of deze soort een goede kandidaat zou kunnen zijn voor gebruik in een algenvijver of een aangelegd wetland om afvalwaterverontreinigingen te helpen verwijderen."

Tijdens een zevendaags laboratoriumexperiment, de onderzoekers kweekten Nannochloris-algenculturen in twee soorten gezuiverd afvalwater, verzameld uit het Clark County Water Reclamation District in Las Vegas, en gemeten veranderingen in de concentratie van zeven veel voorkomende EDC's.

In afvalwatermonsters die met een ultrafiltratietechniek waren behandeld, de onderzoekers ontdekten dat de algen snel groeiden en de verwijderingssnelheid van drie EDC's (17β-oestradiol, 17α-ethinylestradiol en salicylzuur), met ongeveer 60 procent van elke verontreiniging verwijderd in de loop van zeven dagen. In afvalwater dat was behandeld met ozonisatie, de algen groeiden niet zo goed en hadden geen significante invloed op de EDC-concentraties.

Een van de EDC's die in het onderzoek zijn onderzocht, triclosan, na zeven dagen volledig uit het ultrafiltratiewater verdwenen, en slechts 38 procent bleef na zeven dagen in het ozonisatiewater - maar dit gebeurde ongeacht de aanwezigheid van algen, en werd toegeschreven aan afbraak door fotolyse (blootstelling aan licht).

"Het gebruik van algen voor het verwijderen van zware metalen en andere anorganische verontreinigingen is in het verleden uitgebreid bestudeerd, maar voor het verwijderen van organische verontreinigende stoffen is net begonnen, " zei Acharya, Interim vice-president voor onderzoek en uitvoerend directeur van Hydrologic Sciences bij DRI. "Ons onderzoek toont zowel een deel van het potentieel als ook enkele van de beperkingen aan voor het gebruik van Nannochloris om EDC's uit afvalwater te verwijderen."

Hoewel deze tests plaatsvonden onder laboratoriumomstandigheden, een eerdere studie van Bai en Acharya die in november 2018 in het tijdschrift werd gepubliceerd Milieuwetenschap en onderzoek naar vervuiling onderzocht de effecten van deze zelfde zeven EDC's op quagga-mosselen (Dreissena bugensis) verzameld uit Lake Mead. Hun resultaten toonden aan dat verschillende van de EDC's (testosteron, bisfenol A, triclosan, en salicylzuur) stapelden zich op in de lichaamsweefsels van de mosselen.

"Algen zitten aan de basis van het voedselweb, waardoor voedsel wordt verschaft aan organismen in hogere trofische niveaus zoals quagga-mosselen en andere zoöplantkons, " zei Bai. "Onze studie toont duidelijk aan dat er potentieel is voor deze verontreinigingen om te biomagnificeren, of opbouwen op hogere niveaus van de voedselketen in het aquatische ecosysteem."

Bai werkt nu aan een nieuwe studie op zoek naar antibioticaresistentie in genen verzameld uit de Las Vegas Wash, evenals een onderzoek naar microplastics in de Las Vegas Wash en Lake Mead. Hoewel het behandelde afvalwater van Las Vegas voldoet aan de normen van de Clean Water Act, Bai hoopt dat haar onderzoek de publieke aandacht zal vestigen op het feit dat gezuiverd afvalwater niet 100 procent schoon is, en zal ook nuttig zijn voor beheerders van nutsbedrijven bij het ontwikkelen van nieuwe manieren om onbehandelde verontreinigingen uit afvalwater te verwijderen voordat ze worden vrijgegeven.

"De meeste afvalwaterzuiveringsinstallaties zijn niet ontworpen om deze ongereguleerde verontreinigingen in lagere concentraties te verwijderen, maar we weten dat ze gezondheidseffecten kunnen veroorzaken bij aquatische soorten en zelfs mensen, in grote concentraties, " zei Bai. "Dit is zorgwekkend op plaatsen waar afvalwater wordt gerecycled voor gebruik in de landbouw of terug wordt vrijgegeven in drinkwaterbronnen."