Installation de contrôle de la pollution de l'eau d'UConn. Les chercheurs testent les capacités de certains types de crustacés à éliminer les microplastiques de l'eau. Crédit :Baikun Li
Par une chaude journée d'été dans le Connecticut, il est courant d'aller dans un restaurant en bord de plage, manger des huîtres et des moules fraîches, et profitez du fracas des vagues contre le sable. Pour un groupe de professeurs de l'Université du Connecticut et un professeur de la Florida Atlantic University, leur plan est d'éviter la plage et le restaurant et d'utiliser des parents de ces délicieux animaux pour une autre raison :filtrer les microplastiques nocifs qui se retrouvent dans notre environnement.
"Les bivalves mangeurs de suspension, comme les huîtres, palourdes, et les moules zébrées sont très efficaces pour filtrer l'eau et capturer sur leurs branchies (le « filtre ») des particules aussi petites que quatre micromètres [moins de 1 000e de pouce]. Leur «filtre» est autonettoyant et ils filtrent souvent l'eau pendant 12 heures ou plus par jour. Ils sont la machine de filtrage parfaite de la nature, ", déclare le professeur de sciences marines J. Evan Ward.
Au cours des quatre prochaines années, le groupe, y compris le doyen associé Leslie Shor, Professeur de génie chimique et biomoléculaire Kelly Burke, Professeur de biologie moléculaire et cellulaire Daniel Gage, Professeur de génie civil et environnemental Baikun Li, et Ward - utilisera une subvention de 2 millions de dollars du programme Emerging Frontiers in Research and Innovation (EFRI) de la National Science Foundation pour étudier l'utilisation des moules (appartenant à la famille des bivalves), associé à des bactéries dégradant les microplastiques, dans la filtration des microplastiques des rejets qui retournent dans nos eaux de surface des stations d'épuration.
Les autres membres du corps professoral impliqués dans le projet comprennent la professeure du CEE Christine Kirchhoff, Professeur CBE Matthew Stuber, Professeur CBE Jeff McCutcheon, Professeur de sciences marines George McManus, et Tracy Mincer, professeure de biologie à la Florida Atlantic University.
Microplastiques, un terme générique pour les particules de nombreuses formes différentes, tailles ( <5 mm), et types de polymères, se trouvent couramment dans l'environnement par la perte de fibres synthétiques qui lavent les vêtements dans la lessive et de minuscules fragments de plastique qui sont produits dans l'environnement par différents processus.
"La plupart des stations d'épuration s'appuient sur une technologie ancienne – vieille de plus de 100 ans – et dans certains cas, utilisent des approches de base comme la filtration sur sable qui sont connues depuis l'Antiquité, " dit Li. " En fait, la plupart des usines de traitement des eaux usées du pays ont elles-mêmes plus de 50 ans. Lorsque ces installations ont été conçues et construites, les plastiques n'existaient tout simplement pas dans la variété ou la quantité qu'ils existent aujourd'hui."
Installation de contrôle de la pollution de l'eau d'UConn. Crédit :Baikun Li
Kirchhoff explique que même si les obstacles techniques sont surmontés, il peut toujours y avoir un problème.
« Rénover l'infrastructure existante est une proposition coûteuse, et il y a aussi de nombreux obstacles réglementaires qui se dressent sur le chemin. Mieux comprendre les obstacles non scientifiques à la mise en œuvre de technologies innovantes est un aspect clé de notre projet de recherche. »
En raison des limites du traitement des eaux usées, et aussi parce que les plastiques plus gros se décomposent dans l'environnement, les microplastiques se retrouvent partout dans notre environnement, et de nombreux types sont difficiles à décomposer. Le souci est que les microplastiques pourraient nuire aux animaux, la vie végétale, et finalement les humains.
Selon Mincer, il a été démontré que des particules de plastique de moins de 150 micromètres peuvent se frayer un chemin dans nos systèmes lymphatiques, provoquant une exposition systémique et, peut-être, affectant la santé humaine.
« Les microplastiques peuvent aussi agir comme des éponges, ramasser d'autres choses nocives dans l'environnement. De nombreuses études ont montré que les concentrations d'autres contaminants courants tels que les produits chimiques nocifs, Bactérie pathogène, et même les virus peuvent être beaucoup plus nombreux dans les microplastiques qu'ils ne le sont dans l'eau environnante. Consommer des microplastiques est donc un moyen de s'exposer à d'autres contaminants nocifs, " dit Mincer.
À la fin, le groupe espère qu'apprendre de la nature et travailler avec les parties prenantes sur les obstacles à l'adoption de nouvelles technologies conduira à un moyen durable de mieux traiter les eaux usées.
« Si le projet réussit, non seulement nous développerons une technologie innovante de traitement des eaux usées en microplastique, mais nous quantifierons également les moteurs et les obstacles à l'adoption de cette nouvelle technologie dans le but ultime d'augmenter son adoption, " dit Kirchhoff.
