Una spugna galleggiante potrebbe aiutare a rimuovere i batteri dannosi

Società chimica americana

immagine: Abbinare questa spugna galleggiante con un agente ossidante potrebbe aiutare a distruggere le fioriture algali dannose.vedere di più

Credito: adattato da ACS ES&T Water 2023, DOI: 10.1021/acsestwater.3c00202

Nel pieno del caldo estivo, i bagnanti non vogliono che i loro piani siano ostacolati dalle fioriture algali dannose (HAB). Ma i metodi attuali per rimuovere o uccidere le alghe e i cianobatteri produttori di tossine non sono efficienti o pratici per applicazioni dirette nei corsi d’acqua. Ora, i ricercatori che hanno riferito su ACS ES&T Water hanno rivestito una spugna galleggiante con una polvere simile al carbone e, abbinata a un agente ossidante, la tecnica ha distrutto oltre l’85% delle cellule algali dai campioni di acqua di lago e fiume.

Strisce di HAB verde elettrico e rosso-arancio brillante, o i cianobatteri Microcystis aeruginosa dai colori meno brillanti, possono produrre tossine che possono far ammalare esseri umani e animali. I ricercatori hanno dimostrato che gli acidi e i forti agenti ossidanti danneggiano e distruggono le cellule di M. aeruginosa ma contemporaneamente generano prodotti indesiderati e potenzialmente dannosi. Più recentemente, Jiangfang Yu, Lin Tang e colleghi hanno suggerito che gli ossidanti a base di persolfato potrebbero controllare la fioritura algale di questa specie, ma questi composti richiedono catalizzatori, come il biochar in polvere – una sostanza simile al carbone ricavata da rifiuti contenenti carbonio – per essere efficaci. . Pertanto, il team ha voluto sviluppare un materiale galleggiante contenente biochar che favorirebbe la distruzione delle cellule algali dannose senza danneggiare l'ambiente con sottoprodotti.

I ricercatori hanno iniziato con una spugna porosa fatta di melamina e hanno sviluppato un biochar in polvere dai gusci dei gamberetti. Hanno inserito un sottile strato di alcol polivinilico tra la spugna e il biochar, collegando insieme gli strati a 572 gradi Fahrenheit. In combinazione con un agente ossidante a base di persolfato, la spugna galleggiante ha danneggiato le membrane di circa il 90% delle cellule di M. aeruginosa nelle piastre di laboratorio entro cinque ore. Dopo che le membrane si sono separate, le cellule hanno rilasciato il loro contenuto interno, che si è rapidamente scomposto in componenti più piccoli. Inoltre, i ricercatori hanno applicato il sistema di spugna catalizzatrice e persolfato a campioni di acqua e laghi del mondo reale e hanno scoperto che inattivava oltre l’85% delle cellule algali. Sulla base dei risultati, il team suggerisce che il nuovo sistema potrebbe rappresentare una tecnica efficace di bonifica delle alghe negli ambienti colpiti dalle fioriture.

Gli autori riconoscono i finanziamenti della National Natural Science Foundation of China, della China Postdoctoral Science Foundation, del National Key Research and Development Program of China, della Hunan Natural Science Foundation della provincia di Hunan e della Changsha Municipal Natural Science Foundation.

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ACS ES&T Acqua

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"Spugna 3D galleggiante @ Persolfato attivato a doppio percorso indotto da SBC per l'inattivazione di Microcystis aeruginosa"