Xuelian Bai, Doctorat., Professeur assistant de recherche en sciences de l'environnement, travaille avec un échantillon d'algues dans le Laboratoire d'ingénierie environnementale du Desert Research Institute de Las Vegas. Crédit :Sachiko Sueki.
Une espèce courante d'algues vertes d'eau douce est capable d'éliminer certains perturbateurs endocriniens (PE) des eaux usées, selon une nouvelle étude du Desert Research Institute (DRI) de Las Vegas.
Les EDC sont des hormones naturelles et peuvent également être trouvés dans de nombreux plastiques et produits pharmaceutiques. Ils sont connus pour être nocifs pour la faune, et aux humains en grandes concentrations, entraînant des effets négatifs sur la santé tels qu'une baisse de la fertilité et une augmentation de l'incidence de certains cancers. Ils ont été trouvés à l'état de traces (parties par billion à parties par milliard) dans les eaux usées traitées, et ont également été détectés dans des échantillons d'eau prélevés dans le lac Mead.
Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Pollution environnementale , Chercheurs DRI Xuelian Bai, Doctorat., et Kumud Acharya, Doctorat., explorer le potentiel d'utilisation d'une espèce d'algues vertes d'eau douce appelée Nannochloris pour éliminer les perturbateurs endocriniens des eaux usées traitées.
"Ce type d'algues se trouve très couramment dans tous les écosystèmes d'eau douce du monde, mais son potentiel d'utilisation dans le traitement des eaux usées n'avait pas été étudié de manière approfondie, " a expliqué Bai, auteur principal et professeur adjoint de recherche en sciences de l'environnement à la Division des sciences hydrologiques du DRI. "Nous voulions déterminer si cette espèce pourrait être un bon candidat pour une utilisation dans un étang d'algues ou une zone humide artificielle pour aider à éliminer les contaminants des eaux usées."
Des échantillons de Nannochloris poussent dans le laboratoire d'ingénierie environnementale du Desert Research Institute de Las Vegas. Cette espèce d'algue verte s'est avérée capable d'éliminer certains types de produits chimiques perturbateurs endocriniens des eaux usées traitées. Crédit :Xuelian Bai/DRI
Au cours d'une expérience en laboratoire de sept jours, les chercheurs ont cultivé des cultures d'algues Nannochloris dans deux types d'effluents d'eaux usées traités collectés dans le Clark County Water Reclamation District à Las Vegas, et des changements mesurés dans la concentration de sept perturbateurs endocriniens courants.
Dans les échantillons d'eaux usées qui avaient été traités par une technique d'ultrafiltration, les chercheurs ont découvert que les algues se développaient rapidement et amélioraient considérablement le taux d'élimination de trois EDC (17β-estradiol, 17α-éthinylestradiol et acide salicylique), avec environ 60 pour cent de chaque contaminant éliminé au cours de sept jours. Dans les eaux usées traitées par ozonation, les algues ne poussaient pas aussi bien et n'avaient pas d'impact significatif sur les concentrations d'EDC.
L'un des perturbateurs endocriniens examinés dans l'étude, triclosan, disparu complètement de l'eau d'ultrafiltration après sept jours, et seulement 38 pour cent sont restés dans l'eau d'ozonation après sept jours, mais cela s'est produit indépendamment de la présence d'algues, et a été attribué à une dégradation par photolyse (exposition à la lumière).
"L'utilisation d'algues pour éliminer les métaux lourds et d'autres contaminants inorganiques a été largement étudiée dans le passé, mais pour éliminer les polluants organiques vient de commencer, " dit Acharya, Vice-président par intérim chargé de la recherche et directeur exécutif des sciences hydrologiques chez DRI. "Notre recherche montre à la fois une partie du potentiel et certaines des limites de l'utilisation de Nannochloris pour éliminer les EDC des eaux usées."
Un chercheur examine un échantillon de moules quagga prélevées dans le lac Mead. Une étude récente de Bai et Acharya a révélé que des produits chimiques perturbateurs endocriniens s'accumulent dans les tissus corporels de ces moules. Crédit :Xuelian Bai/DRI
Bien que ces tests aient eu lieu dans des conditions de laboratoire, une étude précédente de Bai et Acharya publiée en novembre 2018 dans la revue Sciences de l'environnement et recherche sur la pollution ont examiné les impacts de ces sept mêmes perturbateurs endocriniens sur les moules quagga (Dreissena bugensis) prélevées dans le lac Mead. Leurs résultats ont montré que plusieurs des EDC (testostérone, bisphénol A, triclosan, et l'acide salicylique) s'accumulaient dans les tissus corporels des moules.
"Les algues se trouvent à la base du réseau trophique, fournissant ainsi de la nourriture aux organismes des niveaux trophiques supérieurs tels que les moules quagga et autres zooplantkons, " Bai a dit. " Notre étude montre clairement qu'il y a un potentiel pour que ces contaminants se bioamplifient, ou s'accumuler à des niveaux plus élevés de la chaîne alimentaire dans l'écosystème aquatique."
Bai travaille actuellement sur une nouvelle étude sur la résistance aux antibiotiques des gènes collectés dans le Las Vegas Wash, ainsi qu'une étude des microplastiques dans le Las Vegas Wash et le Lake Mead. Bien que les eaux usées traitées de Las Vegas soient conformes aux normes de la Clean Water Act, Bai espère que ses recherches attireront l'attention du public sur le fait que les eaux usées traitées ne sont pas 100% propres, et sera également utile aux gestionnaires de services publics alors qu'ils développent de nouvelles façons d'éliminer les contaminants non traités des eaux usées avant leur rejet.
« La plupart des usines de traitement des eaux usées ne sont pas conçues pour éliminer ces contaminants non réglementés à des concentrations plus faibles, mais nous savons qu'ils peuvent avoir des effets sur la santé des espèces aquatiques et même des humains, en grande concentration, ", a déclaré Bai. "Ceci est préoccupant dans les endroits où les eaux usées sont recyclées pour être utilisées dans l'agriculture ou rejetées dans les sources d'eau potable."
