Op een hete zomerdag in Connecticut, het is gebruikelijk om naar een restaurant aan het strand te gaan, eet wat verse oesters en mosselen, en geniet van het beuken van de golven tegen het zand. Voor een groep van de faculteit van de Universiteit van Connecticut en een professor van de Florida Atlantic University, hun plan is om het strand en het restaurant over te slaan en familieleden van die heerlijke dieren om een ​​andere reden te gebruiken - het filteren van de schadelijke microplastics die terug in onze omgeving terechtkomen.

"Suspensievoedende tweekleppigen, zoals oesters, mosselen, en zebramosselen zijn zeer efficiënt in het filteren van water en vangen op hun kieuwen (het 'filter') deeltjes van slechts vier micrometer [minder dan 1000ste van een inch] op. Hun 'filter' is zelfreinigend en ze filteren vaak 12 uur of meer per dag water. Ze zijn de perfecte filtermachine van de natuur, "Zeewetenschappen professor J. Evan Ward zegt.

In de komende vier jaar zal de groep, inclusief Associate Dean Leslie Shor, Chemische en biomoleculaire engineering professor Kelly Burke, Moleculaire en Celbiologie Professor Daniel Gage, Civiele en Milieutechniek Professor Baikun Li, en Ward—zal een subsidie ​​van $ 2 miljoen gebruiken van het Emerging Frontiers in Research and Innovation (EFRI)-programma van de National Science Foundation om het gebruik van mosselen (onderdeel van de tweekleppige familie) te bestuderen, gecombineerd met microplastic-afbrekende bacteriën, bij de filtratie van microplastics uit de lozing die vanuit de rioolwaterzuiveringsinstallaties terugstroomt naar ons oppervlaktewater.

Andere faculteitsleden die bij het project betrokken zijn, zijn CEE-professor Christine Kirchhoff, CBE-hoogleraar Matthew Stuber, CBE-hoogleraar Jeff McCutcheon, Mariene Wetenschappen Professor George McManus, en professor in de biologie van de Florida Atlantic University, Tracy Mincer.

Microplastics, een overkoepelende term voor deeltjes van veel verschillende vormen, maten ( <5mm), en polymeersoorten, worden vaak in het milieu aangetroffen door het afstoten van synthetische vezels die kleding in de was wassen en kleine plastic fragmenten die door verschillende processen in het milieu worden geproduceerd.

"De meeste afvalwaterzuiveringsinstallaties vertrouwen op oude technologie - meer dan 100 jaar oud - en gebruiken in sommige gevallen basisbenaderingen zoals zandfiltratie die al sinds de oudheid bekend zijn, " zegt Li. "In feite, de meeste afvalwaterzuiveringsinstallaties in het hele land zijn zelf meer dan 50 jaar oud. Toen deze faciliteiten werden ontworpen en gebouwd, Kunststoffen bestonden gewoon niet in de variëteit of hoeveelheid die ze tegenwoordig hebben."

Kirchhoff legt uit dat zelfs als de technische hindernissen worden overwonnen, er kan nog steeds een probleem zijn.

"Het achteraf inbouwen van bestaande infrastructuur is een dure aangelegenheid, en er zijn ook veel regelgevende obstakels die in de weg staan. Een beter begrip van de niet-wetenschappelijke obstakels voor het implementeren van innovatieve technologie is een belangrijk aspect van ons onderzoeksproject."

Vanwege de beperkingen van afvalwaterzuivering, en ook omdat grotere kunststoffen in het milieu afbreken, microplastics komen overal in ons milieu terecht, en veel soorten zijn moeilijk af te breken. De zorg is dat microplastics schade kunnen toebrengen aan dieren, plantenleven, en uiteindelijk mensen.

Volgens Mincer, het is aangetoond dat plastic deeltjes kleiner dan 150 micrometer in onze lymfestelsels kunnen komen, systemische blootstelling veroorzaken en, misschien, de gezondheid van de mens aantasten.

"Microplastics kunnen ook fungeren als sponzen, andere schadelijke dingen in het milieu verzamelen. Veel onderzoeken hebben aangetoond dat concentraties van andere veel voorkomende verontreinigingen, zoals schadelijke chemicaliën, pathogene bacteriën, en zelfs virussen kunnen veel hoger zijn in microplastics dan in het omringende water. Het consumeren van microplastics is dus een manier om blootgesteld te worden aan andere schadelijke verontreinigingen, ', zegt Mincer.

Uiteindelijk, de groep hoopt dat het leren van de natuur en het werken met belanghebbenden aan de belemmeringen voor het toepassen van nieuwe technologie zal leiden tot een duurzame manier om afvalwater beter te behandelen.

“Als het project slaagt, niet alleen zullen we innovatieve microplastic afvalwaterzuiveringstechnologie ontwikkelen, maar we zullen ook de drijfveren en belemmeringen voor de acceptatie van deze nieuwe technologie kwantificeren met als uiteindelijk doel de acceptatie ervan te vergroten, ' zegt Kirchhoff.