Растительная альтернатива для борьбы с вредоносным цветением водорослей

Исследователи из Университета Кларксона нашли экологичную замену традиционным химическим методам борьбы с вредоносным цветением водорослей (ВЦВ). Вместо токсичных солей алюминия они предлагают использовать белки из семян растения Moringa oleifera.

Вредоносное цветение, вызываемое цианобактериями (сине-зелеными водорослями) Microcystis aeruginosa, представляет серьезную угрозу для здоровья людей, животных и водных экосистем. Эти бактерии производят мощные токсины — микроцистины, которые могут вызывать у людей проблемы от кожных высыпаний до серьезных заболеваний, а у собак и скота — тяжелое поражение печени и даже смерть. Ключевая задача при очистке воды — удалить клетки водорослей, не повредив их, чтобы яды не высвободились в окружающую среду.

Традиционно для этого используют соли алюминия, например, алум (сульфат алюминия-калия). Они действуют как флокулянты: заставляют частицы слипаться в хлопья (флоки), которые затем можно отфильтровать. Однако у этого метода есть серьезный недостаток — образование токсичного осадка (шлама). Растворимые соединения алюминия могут попадать в водоемы, отравляя водные организмы и продвигаясь по пищевой цепи.

Ученые обратили внимание на природную альтернативу — Moringa oleifera. Белки из ее семян также являются эффективными флокулянтами, но, в отличие от алюминия, они биоразлагаемы и не образуют опасного шлама. Это растение широко употребляется в пищу в Азии и Африке, что говорит о его безопасности.

Хотя потенциал экстрактов Moringa отмечался и ранее, в новом исследовании команда впервые детально сравнила его действие с алюминием. Ученые выявили ключевое различие: структура и прочность формируемых флоков по-разному меняются с увеличением размера хлопьев и дозы флокулянта. Это открытие дает новое понимание сравнительной эффективности двух методов.

Использование растительного флокулянта может стать прорывом в охране водных ресурсов. Оно предлагает безопасный, устойчивый и менее загрязняющий способ борьбы с одной из самых острых экологических проблем — вредоносным цветением водорослей, угрожающим питьевой воде и биоразнообразию по всему миру.

Источники

• Журнал Soft Matter
• Университет Кларксона (Clarkson University)