Es gibt viele Forschungen zum Bau künstlicher Feuchtgebiete zur Beseitigung von Industrieabfällen. Jetzt ist eine neue Studie in der erschienen Zeitschrift für Gefahrstoffe durchgeführt von Huawei Jia und Kollegen in China hat ergeben, dass die Wasserpflanze Pontederia Crassipes, (auch bekannt als Eichhornia crassipes oder Wasserhyazinthe), die häufig zur Entfernung von Verunreinigungen aus Abwasserquellen verwendet werden, können Probleme haben. Die Wissenschaftler haben die Fähigkeit der Wasserhyazinthe getestet, Schadstoffe zu adsorbieren, wenn Wasser mit Nanoplastik verunreinigt ist. Das haben sie gefunden Diese Plastikfragmente, die kleiner als Mikroplastik sind, gelangen in den Körper der Pflanze, was Stress verursacht und seine Funktionsfähigkeit verringert.
Mikroplastik ist ein anerkanntes Umweltproblem, aber Jia und Kollegen sagen, dass Nanoplastik, Plastikfragmente mit einer Größe von weniger als einem Millimeter, ein noch größeres Problem darstellen könnten. Sie zitieren Luo und Kollegen, die sagen: „Es wurde geschätzt, dass das Umweltniveau von NPs um 17 Größenordnungen höher sein könnte als das von MPs und im Laufe der Zeit einen zunehmenden Trend zeigt.“ Das ist eine kühne Behauptung. Zurück zur Quelle dieser Behauptung, Besseling und Kollegen eigentlich schreiben: „Allerdings könnten die Konzentrationen von Nanoplastik in der Umwelt aufgrund der Fragmentierung größerer Plastikpartikel (Berechnung basiert auf der Fragmentierung von 17-mm-Kugeln in 5-nm-Kugeln) möglicherweise in Zukunft um 100 Größenordnungen höher sein als die von Mikroplastik.“ Unabhängig von der derzeitigen Realität haben die kleineren Nanokunststoffe im Vergleich zu ihrem Volumen eine größere Oberfläche als Mikrokunststoffe, was einige chemische Wechselwirkungen erleichtert. Aufgrund ihrer geringeren Größe können sie leichter in die Nahrungskette gelangen.
Das Team untersuchte, wie die Wasserhyazinthe Pontederia Crassipes, bezeichnet als Eichhornia crassipes in dem Artikel, könnte Polystyrol-Nanoplastik entfernen. Wasserhyazinthen sind schnell wachsende schwimmende Wasserpflanzen, die verwendet werden können, um Schadstoffe wie Antibiotika und Schwermetalle aus dem Abwasser zu entfernen. Jia und Kollegen setzten Wasserhyazinthen in Abwasser mit unterschiedlichen Konzentrationen von Nanoplastik und untersuchten dann, wie die Pflanzen wuchsen.
Das Team fand Nanopartikel in den Blättern, Wurzeln und Blattstielen der Wasserhyazinthen. Das Team glaubt, dass Wurzeln ein offensichtlicher Eintrittspunkt für Nanopartikel sind, aber es könnte andere Eintrittspunkte geben. Sie beziehen sich auf Forschungen an Seegräsern, die zeigen, dass Nanopartikel auch in die Epidermis von Blättern eindringen können.
Die Nanopartikel hatten einen messbaren Einfluss darauf, wie die Pflanzen wuchsen. Bei niedrigen Konzentrationen vergrößerten sich die Blattstiele tatsächlich im Durchmesser, möglicherweise um die Wirkung der Nanopartikel zu kompensieren. Bei hohen Nanopartikelkonzentrationen gab es jedoch einen starken negativen Effekt auf das Pflanzenwachstum. Das Pflanzenwachstum spiegelte die Fähigkeit der Pflanze wider, Verschmutzungen zu beseitigen. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Pflanzen bei niedrigeren Konzentrationen einige Schadstoffe äußerst effektiv entfernen und reduzieren Chemischer Sauerstoffbedarf um 99 % und NH4-N um 96 %. Die Entfernung des chemischen Sauerstoffbedarfs reduzierte sich auf 31 %, wenn eine hohe Konzentration an Nanopartikeln vorhanden war.
Die Forschung eröffnet neue Untersuchungsmöglichkeiten für Wissenschaftler, die an der Phytoremediation arbeiten und Pflanzen zur Beseitigung von Abfällen verwenden. Ein ziemlich naheliegender Weg ist die Frage, ob es möglich ist, Wasserhyazinthen zu züchten, die besser mit Nanoplastik umgehen können, um die Effizienz künstlicher Feuchtgebiete zu erhalten. Jia und Kollegen heben eine weitere Möglichkeit hervor. Sie stellen fest, dass die Wasserhyazinthen Nanoplastik in ihren Organen immobilisieren. Gibt es also eine Möglichkeit, Pflanzen zu verwenden, um Plastikverschmutzung zu beseitigen? Wenn sich die Vorhersage von Besseling und Kollegen bewahrheitet, wird es eine gigantische Menge an Verschmutzung geben, die beseitigt werden muss.
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Jia, H., Yu, H., Li, J., Qi, J., Zhu, Z. und Hu, C. (2023). Zeitschrift für Gefahrstoffe, (131140), p. 131140. Erhältlich unter: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131140.
