Des recherches menées à l'Oregon State University ont jeté un nouvel éclairage sur la manière dont un composant de plus en plus courant des produits de consommation, les nanoparticules d'argent, peut potentiellement interférer avec le traitement des eaux usées.

Les résultats suggèrent que les méthodes conventionnelles d'essai de toxicité pour les concentrations d'argent dans les usines de traitement peuvent produire des résultats qui donnent un faux sentiment de sécurité.

La recherche est importante car si l'argent, qui a des propriétés antibactériennes à large spectre, contrecarre le travail des bactéries bénéfiques des plantes, alors trop de nutriments se retrouvent dans les cours d'eau.

Cela peut à son tour conduire à l'eutrophisation :Une surabondance de nutriments dans un plan d'eau qui se traduit par une explosion de la végétation, comme une prolifération d'algues, et un éviction de la vie animale en raison d'un manque d'oxygène.

« Des nanoparticules d'argent sont incorporées dans une gamme de produits, notamment des pansements, Vêtements, filtres à eau, du dentifrice et même des jouets pour enfants, " a déclaré l'auteur correspondant Tyler Radniecki, professeur assistant en génie de l'environnement à l'OSU. "Les nanoparticules peuvent se retrouver dans les flux d'eaux usées lors du lavage ou simplement de l'utilisation régulière du produit."

Les travaux de Radniecki et de ses collaborateurs du College of Engineering se sont penchés sur les nanoparticules d'argent, l'argent ionique qu'ils libèrent et une bactérie oxydant l'ammoniac, Nitrosomonas europaea .

Bactéries oxydant l'ammoniac, ou AOB, sont cruciaux car ils convertissent l'ammoniac en nitrite pour commencer le processus d'obtention de l'un de ces nutriments, azote, hors des eaux usées. L'étude a examiné à la fois le flottement libre, ou planctonique, N. europaea et aussi les biofilms qu'ils créent.

La recherche de l'OSU a confirmé des observations antérieures selon lesquelles les biofilms sont mieux capables que les bactéries planctoniques de repousser les effets de l'argent.

"Les biofilms ont montré une résistance plus élevée pour de multiples facteurs, " Radniecki a dit. " L'un était simplement plus de masse de cellules, et la couche supérieure de cellules agissait comme un bouclier sacrificiel qui permettait de ne pas inhiber les bactéries situées en dessous. Les taux de croissance lents constituaient également une protection contre la toxicité de l'argent, car les enzymes que l'argent empêche de se retourner ne se retournent pas aussi fréquemment."

Plus important, le travail a dévoilé une nouvelle ride :que l'inhibition de la capacité de conversion de l'ammoniac de l'AOB est plus fonction du temps d'exposition à l'argent que du niveau de concentration en argent.

"La plupart des études portant sur l'inhibition des biofilms d'eaux usées par les nanoparticules ont été menées dans des scénarios d'exposition à court terme, moins de 12 heures, " dit Radniecki. " Aussi, ils ont utilisé une quantité égale de temps pour la résidence hydraulique et la rétention des boues."

Le problème avec ça, il explique, est-ce dans une station d'épuration qui utilise des biofilms, le temps de rétention des boues - temps de présence des bactéries dans l'installation - sera bien supérieur au temps de séjour hydraulique, c'est-à-dire le temps pendant lequel les eaux usées sont dans l'usine.

"Ça permet, heures supplémentaires, pour l'accumulation et la concentration de contaminants métalliques, dont l'argent ionique et les nanoparticules d'argent, " dit Radniecki, dont le travail impliquait des temps d'exposition de 48 heures. "Les cellules du biofilm immobilisées sont exposées à un volume d'eau et à une masse de contaminants beaucoup plus importants que les systèmes cellulaires planctoniques. Cela signifie que, les résultats des études d'exposition à court terme peuvent ne pas intégrer l'accumulation attendue d'argent dans le biofilm ; les contrôleurs des stations d'épuration pourraient sous-estimer la toxicité potentielle à long terme, situations d'exposition à faible concentration."