Очистные сооружения не могут удалить все стойкие химические загрязнители, содержащиеся в сточных водах промышленных предприятий, поэтому они часто попадают в реки, ручьи и оросительные системы. Это наносит ущерб биоразнообразию этих экосистем и загрязняет нашу пищу и воду. Многие из существующих способов фильтрации воды являются дорогостоящими, углеродоемкими и могут сами загрязнять окружающую среду, сообщает The Guardian.
Поэтому ученые обратились к природному фильтру, который, по их мнению, является экологически чистым, недорогим и масштабируемым – водяным блохам.
Представители рода Daphnia на самом деле не блохи, а группа из более чем 450 видов крошечных ракообразных, которые заглатывают любые мелкие частицы детрита, водорослей или бактерий, попадающиеся на их пути.
Ученые выбрали четыре вида водяных блох, которые потребляют некоторые из загрязняющих веществ, вызывающих наибольшее беспокойство специалистов в области здравоохранения: фармацевтическое соединение диклофенак, пестицид атразин, тяжелый металл мышьяк и промышленный химикат PFOS, который часто используется для изготовления водонепроницаемой одежды.
Чтобы найти блох, которые лучше всего справятся с этими загрязнителями, ученые воскресили несколько спящих эмбрионов, застрявших в осадке на дне рек. Их эмбрионы опускаются на дно озер и ждут лучших условий для вылупления. Но если это время не наступает, они могут лежать в спящем состоянии веками.
Ученые отобрали эмбрионы из тех времен, когда эти загрязнители были в наибольшей степени распространены, выбрав штаммы 1900, 1960, 1980 и 2015 годов.
Попав в лабораторию, они вырастили популяции блох через клонирование и проверили их генетический состав и навыки выживания. Затем ученые проверили их способность к всасыванию химикатов сначала в аквариуме, затем в 100 литрах воды. Сейчас их используют в реальных очистных сооружениях с более чем 2 тыс. литрами воды. Следующим шагом будет переход к 21 млн литров.
В лабораторных условиях водяные блохи всасывали 90% диклофенака, 60% мышьяка, 59% атразина и 50% PFOS. Во внешней среде с условиями, аналогичными очистным сооружениям, они показали такие же результаты.
Блохи являются самоподдерживающимися, поскольку они размножаются клонированием и саморегулируются, увеличивая или уменьшая свою популяцию в зависимости от доступных питательных веществ.
По мнению специалиста по экологической токсикологии из Университета Индианы Джозефа Шоу, не принимавшего участия в исследовании, учитывая приспособляемость этих ракообразных к различным средам обитания, эту систему можно адаптировать к самым разнообразным условиям и потребностям окружающей среды.
Поскольку система дешева и не содержит углерода, ее можно использовать как в сложных водоочистных установках, так и в развивающихся странах с неразвитой инфраструктурой.