Дослідники з Державного університету Тарлтона виявили, що екстракти бамії та пажитника можуть видаляти до 90% мікропластику з різних типів природної води.

Природна альтернатива синтетичним очисникам

Вчені під керівництвом доктора Раджані Шрінівасана розробили інноваційний метод боротьби з мікропластиком. Метод базується на використанні рослинних полісахаридів замість синтетичних полімерів. Дослідження продемонструвало вражаючу ефективність цих природних речовин. Рослинні екстракти виявилися більш ефективними, ніж комерційний поліакриламід.

Мікропластик становить серйозну загрозу для водних екосистем у всьому світі. Ці тверді полімери розміром менше 5 мм не розчиняються у воді. Вони утворюються внаслідок руйнування великого пластикового сміття або прямих викидів.

Шкода від мікропластику не обмежується лише фізичним впливом на організми. Такі частинки також слугують носіями для інших забруднювачів. Токсичні речовини прилипають до поверхні мікропластику або адсорбуються всередині нього. Потрапляння таких комплексних забруднювачів в організми призводить до біоакумуляції.

Методологія дослідження

Науковці підготували екстракти з рослинної сировини за простою методикою. Вони замочили нарізані стручки бамії та насіння пажитника у воді на ніч. Потім екстракти відділили від твердих залишків і висушили до порошкоподібного стану. Аналіз показав, що основним компонентом отриманих порошків є природні полісахариди.

Початкові експерименти проводилися у контрольованих лабораторних умовах. Дослідники додавали один грам порошку на літр води з мікропластиком. Результати показали, що екстракт пажитника видаляє до 93% пластику за годину. Екстракт бамії забезпечує ефективність видалення на рівні 67%.

Особливо цікаві результати отримали при використанні суміші екстрактів. Комбінація бамії та пажитника у співвідношенні 1:1 досягала 70% ефективності вже за 30 хвилин. Швидкість дії є важливою перевагою для практичного застосування методу.

Ефективність у реальних умовах

Наступним етапом стало тестування методу на зразках реальної води з різних водойм Техасу. Ефективність видалення мікропластику залежала від типу води. Екстракт бамії найкраще працював в океанській воді, видаляючи до 80% мікропластику. Пажитник демонстрував максимальну ефективність у підземних водах — 80-90%.

Для прісноводних зразків оптимальним виявилося використання суміші екстрактів. Комбінація бамії та пажитника видаляла до 77% мікропластику. Такі відмінності дослідники пояснюють різним складом мікропластику у різних типах води. Частинки відрізняються за розміром, формою та хімічним складом.

Доктор Шрінівасан зазначає: “Використання цих рослинних екстрактів для очищення води дозволить видалити мікропластик та інші забруднювачі без додавання додаткових токсичних речовин до очищеної води”. Це значно знижує довгострокові ризики для здоров’я населення. Метод має важливі екологічні переваги порівняно з традиційними підходами.

Механізм дії та перспективи застосування

Механізм дії рослинних екстрактів ґрунтується на їхній здатності прилипати до мікропластику. Полісахариди сприяють злипанню частинок пластику між собою. Утворені агрегати мають більшу масу і тонуть у воді. Це значно спрощує процес фізичного відокремлення мікропластику від води.

Традиційні методи очищення стічних вод часто використовують неорганічні та органічні полімери. Такі сполуки не піддаються біологічному розкладанню. Багато з них є токсичними для водних організмів. Рослинні екстракти пропонують безпечну альтернативу.

Дослідники підкреслюють: “Поліакриламід наразі використовується для видалення забруднювачів під час очищення стічних вод, але екстракти бамії та пажитника можуть слугувати біологічно розкладними та нетоксичними альтернативами”. Результати дослідження опубліковані в журналі ACS Omega.

Це відкриття має значний потенціал для розробки нових технологій очищення води. Використання доступної рослинної сировини робить метод економічно привабливим. Простота реалізації дозволяє впроваджувати технологію навіть у регіонах з обмеженими ресурсами. Біологічна безпечність компонентів відповідає сучасним вимогам екологічної сталості.