Фильтры для воды могут защитить нас от попадания в организм микропластика

Apr 08, 2023

Медленные песочные и мембранные фильтры могут удалять почти все мельчайшие загрязняющие вещества.

Карла Дельгадо | Обновлено 19 июня 2022 г., 17:00 по восточному поясному времени.

Из всего пластика, который вообще был произведен в мире, переработано менее 10 процентов. Одна из самых больших экологических дилемм заключается в том, что пластик не разлагается, а лишь распадается на более мелкие кусочки, которые могут загрязнять почву и воду. Маленькие пластиковые частицы длиной от одного микрометра до пяти миллиметров называются микропластиком; те, которые меньше одного микрометра, называются нанопластиками.

До сих пор микропластик обнаруживался в таких источниках воды, как озерная, грунтовая и водопроводная вода, и, вероятно, они также содержат еще более мелкие нанопластики. Фактически, исследования выявили нанопластики в водопроводной воде в Китае, озерной воде в Швейцарии и даже в образцах льда в северных и южных полярных регионах. Однако полный масштаб крошечного пластикового загрязнения источников питьевой воды еще неизвестен, поскольку их сложно обнаружить, что может затруднить решение проблемы.

Недавно микропластик был впервые обнаружен в крови человека и живых тканях легких, но его влияние на здоровье человека еще не до конца изучено. Проглоченные частицы микропластика могут вызвать дисбаланс микробиома кишечника человека, что может сыграть роль в развитии желудочно-кишечных расстройств, таких как синдром раздраженного кишечника и воспалительные заболевания кишечника. Однако прямая связь пока не установлена.

Независимо от каких-либо соображений риска, выбрасывать огромное количество небиоразлагаемых синтетических материалов в окружающую среду, что приводит к образованию микро- и нанопластичных частиц, неразумно, говорит Ральф Кеги, руководитель лаборатории частиц Швейцарского федерального института физики. Водная наука и технологии.

«Частицы нанопластика могут оказывать нежелательное воздействие на экосистемы и здоровье человека», — добавляет он. «Чем мельче частицы, тем выше вероятность того, что они могут быть поглощены любым организмом и распределены, например, в желудочно-кишечном тракте».

Ожидается, что в будущем количество нанопластиков в источниках воды будет увеличиваться, поскольку пластик продолжает разлагаться, поэтому необходимо оборудовать процессы очистки питьевой воды для его удаления.

Некоторые исследования показывают, что станции очистки питьевой воды могут достаточно хорошо фильтровать нанопластики. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science of The Total Environment, обычная установка по очистке питьевой воды, в которой используются фильтры из песка и гранулированного активированного угля (GAC) (тип фильтра, который используют многие кувшинные фильтры для воды), может удалять нанопластики примерно на 88,1 процента. Эффективность удаления может увеличиться до 99,4 процента, если также использовать процесс коагуляции.

Между тем, другое исследование, опубликованное в Журнале опасных материалов, показало, что процесс очистки, называемый медленной песчаной фильтрацией, столь же эффективен для удержания нанопластиковых частиц из источников воды, если не больше. В этом методе вода очищается с помощью толстого биологически активного слоя, называемого шмуцдеке, который лежит поверх кварцевого песка. Неочищенная вода сначала проходит через биологический слой, а затем через слои песка под ним.

Биологически активный слой, состоящий из таких организмов, как водоросли, бактерии и простейшие, особенно эффективно удерживает подавляющее большинство твердых частиц, включая микро- и нанопластиковые частицы, говорит Кеги, один из авторов исследования. .

На Цюрихском водопроводном заводе были проведены пилотные эксперименты по фильтрации для сравнения различных процессов очистки воды и моделирования удаления нанопластиков на полномасштабной установке по очистке питьевой воды.

В пилотной установке медленной песчаной фильтрации около 70 процентов нанопластиков удерживалось на первых 0,1 метра песчаного слоя, а удерживание достигало 99,5 процентов на глубине 0,9 метра. Другие процессы были не столь эффективны. Например, озонирование или введение озона в воду не влияет на удержание нанопластиков во время очистки воды. Между тем, фильтрация с активированным углем удержала только 10 процентов на первых 0,9 метра фильтра.